Tre lavori appena usciti rivelano un sorprendente percorso evoluzionistico che ha portato il virus pandemico del 1918 a tornare sulla scena nella pandemia del 2009, come se fosse rimasto congelato nel serbatoio animale per 90 anni. Il punto di partenza è quella forma di immunità che le persone più anziane hanno mostrato nei confronti di H1N1v. I risultati di alcune ricerche non solo danno un quadro completamente nuovo sull'evoluzione del virus, ma addirittura fanno sperare che se ne possa prevedere - almeno in parte - le sue mosse future.

Il primo tassello viene da un lavoro firmato da ricercatori italiani che fanno capo all’Istituto superiore di sanità ed è stato pubblicato su Vaccine. Si tratta di una indagine di sieroprevalenza la quale rivela che nei nati fra il 1949 e il 2004 il 6,7% presentava anticorpi per H1. Il valore cresce al 12,4% per quelli nati tra il 1939 e il 1948, ed arriva addirittura al 22,4% per quelli nati tra il 1909 e il 1938. Come si può ben vedere la ricerca dimostra che il virus pandemico del 2009 non ha trovato una popolazione completamente naive, nel senso che ha «risparmiato» soprattutto gli anziani che erano parzialmente immunizzati da precedenti stagioni influenzali di H1N1. Un lavoro pubblicato su Science Translational Medicine dimostra che nonostante quasi un secolo di distanza fra le pandemie del 1918 e del 2009, il vaccino funziona in entrambi i sensi. I ricercatori hanno infatti immunizzato dei topi con il vaccino di quest’anno e hanno dimostrato che si difendevano benissimo dal virus della Spagnola, ma un vaccino contro il virus del 1918 ha egualmente difeso i topi dal virus A/California 2009 (H1N1v). Ovviamente la versione dell’emoagglutinina (HA) della Spagnola non è la stessa del ceppo California 2009 (come dimostra il lavoro pubblicato su Science Express), ma gli amminoacidi di questa proteina di superficie sono simili per l’80% nelle due versioni di H1N1 a distanza di quasi un secolo. Come è possibile che un vaccino preparato oggi immunizzi contro la versione del 1918 del virus e viceversa? Bisogna ricordare che nei virus dell’influenza stagionale si verificano piccole mutazioni da un anno all’altro che richiedono un nuovo vaccino.  Quello che accade è che il drift (o deriva antigenica) trasforma almeno in parte l’emoagglutinina attraverso due meccanismi: il primo si verifica quando la sostituzione di un aminoacido altera la struttura di superficie di HA impedendo agli anticorpi dell’ospite di agganciarla per poterla neutralizzare. Il secondo meccanismo si verifica quando una tripletta di aminoacidi crea dei siti di glicosilazione che consentono agli zuccheri prodotti dalla cellula dell’ospite di «avvolgere» la proteina di superficie virale. Questi zuccheri tendono a creare una «nuvola» attorno alla HA e la «mascherano» impedendo agli anticorpi dell’ospite di riconoscere gli aminoacidi sulla superficie del virus. Il secondo lavoro che abbiamo citato ha analizzato la struttura tridimensionale degli aminoacidi dell’emoagglutinina ed è arrivato a dimostrare che gli aminoacidi mutati nei due virus del 1918 e del 2009 sono confinati in una piccola regione nella testa della emoagglutinina (vedi le due figure qui sotto).  


Da Cohen J. 2010

Da E.C. Settembre et al. 2010 (Nella parte superiore il grafico mostra le mutazioni di HA nel serbatoio animale e in basso nell'umano)

La prima importante conclusione è che sia la versione del virus del 1918 che del 2009 sono «calve», ovvero non dispongono di siti di glicosilazione, mentre tutti i ceppi stagionali ne hanno almeno due. Da un punto di vista evoluzionistico la glicosilazione - lo spiega Rino Rappuoli  nella perspective che presenta i due lavori - è uno dei meccanismi che il virus utilizza per assumere nuove caratteristiche e quindi per evadere i meccanismi di difesa degli ospiti che vuole infettare. Nel 1918 H1N1 provoca una pandemia, ma da questo momento in poi il virus è come se prendesse due strade: nell’umano l’ospite vive sufficientemente a lungo perché il virus subisca pressioni selettive che lo inducono a cambiare, ne va della sua sopravvivenza. E’ così che attraverso il riassortimento il virus della Spagnola genera un primo discendente pandemico nel 1957 (H2N2) e un secondo nel 1968 con la comparsa di H3N2. Nel frattempo il virus del 1918 ha iniziato a circolare nel mondo animale (in particolar modo fra maiali e volatili), ma in considerazione del fatto che gli individui di queste specie hanno una vita molto breve H1N1 non viene sottoposto a forti pressioni selettive. Insomma è come dire che dal punto di vista evoluzionistico non ha necessità di mutare troppo rapidamente. Nel frattempo nell’umano passa quasi un secolo e lentamente l’immunità acquisita nei confronti di H1 decresce quanto basta perché il virus del 1918 – che nel frattempo è mutato molto lentamente nel serbatoio animale – abbia la possibilità di fare l’ennesimo salto di specie e di tornare nell’’umano.

Ma ora che succederà? Il gruppo di Nabel aveva appena inviato il lavoro per la pubblicazione quando ha scoperto quattro varianti pandemiche, in Russia e in Cina, dove H1N1v ha iniziato a sviluppare nuovi siti di glicosilazione. Per quanto sia assolutamente prematuro la ricostruzione di questo lunghissimo impero del virus comparso nel 1918 potrebbe darci la possibilità di prevederne in parte il futuro. Insomma studiando in profondità il serbatoio animale si potrebbe lavorare su quelli che alcuni chiamano i «virus congelati» dal punto di vista evoluzionistico (non solo di tipo H1) nel tentativo di produrre dei vaccini preventivi che possano metterci al riparo. Ovviamente si tratta solo di un’ipotesi - peraltro molto ambiziosa - visto che nel frattempo avremo  a che fare con i discendenti di A/California 2009 per molti anni.