Coronavirus, vaccini e immunità: saperne un po' di più (Parte II).

Nella prima parte dell'articolo (scritto dal dott. Giuliano Parpaglioni, biologo), abbiamo visto cos'è una cellula, un virus, come fa questo a contagiarci e come viene attaccato dal sistema immunitario. Quando questo non fosse sufficiente potrebbe succedere il disastro, il virus prenderebbe il sopravvento con danni gravi. Per questo la scienza ci mette a disposizione un mezzo di protezione eccezionale, i vaccini. Sappiamo di cosa si tratta? Ne parliamo?
Ecco la seconda parte dell'articolo di Giuliano.

Vaccini e varianti

Arrivano i vaccini

Da che mondo è mondo, la ricerca scientifica non si ferma solo perché c’è una pandemia in corso, anzi, mette le ali ai piedi. In tempo di record sono stati sviluppati vaccini contro SARS-CoV-2, vaccini che hanno sfruttato nuove o nuovissime tecnologie, in modo da facilitare la produzione e la diffusione di questi importanti farmaci. Ho già scritto tempo fa un post introduttivo a riguardo, da allora i modi per creare un vaccino sono aumentati e quelli di cui si discute di più sono quelli a DNA e quelli a RNA. 

Abbiamo detto che una volta che il virus entra nell’organismo, alcuni linfociti B si attivano, si moltiplicano e producono anticorpi specifici contro di esso e per far questo ci vogliono giorni o settimane. Non sarebbe più bello, invece, se in caso di infezione avessimo già il numero di linfociti B giusto per produrre immediatamente le nostre difese efficacemente? Ecco, questo è lo scopo di tutti i vaccini. Qualsiasi sia la tecnologia vaccinale, l’effetto è sempre lo stesso: andare a svegliare le nostre difese prima che arrivi il patogeno, in modo da averle pronte nel caso in cui arrivasse.

Abbiamo vaccini che presentano l’intero patogeno inattivato (ovvero incapace di moltiplicarsi, morto), oppure patogeni indeboliti (tecnicamente attenuati, ma non si usano molto ormai, perché sono i più rischiosi), o magari solo pezzetti di patogeni o tossine rese innocue. Da qualche tempo, si usa anche un’altra tecnologia: invece di immettere qualcosa di estraneo nel corpo, lo si fa produrre direttamente al corpo.

I vaccini contro SARS-CoV-2 attualmente in commercio funzionano proprio in questo modo: fanno produrre al nostro organismo una singola proteina del virus, che verrà riconosciuta dal sistema immunitario e contro la quale si attiveranno i linfociti B. Questo traguardo lo si raggiunge in due modi: virus a DNA o liposomi con RNA. Nel primo caso, un virus reso innocuo contiene il DNA che codifica solo per la proteina spike, lo fa arrivare dentro al nucleo della cellula (senza integrarlo nel DNA della cellula stessa: servono enzimi e parti specifiche per farlo e, semplicemente, queste cose non ce le mettiamo), lì verrà prodotto l’RNA messaggero che uscirà fuori dal nucleo e produrrà la proteina; nel secondo caso una vescicola di grasso (chiamata appunto liposoma) contiene l’RNA messaggero che codifica solo per la proteina spike, si fonde con la membrana della cellula, anch’essa grassa, e libera l’mRNA, con gli stessi risultati. Tutto ciò dura pochi giorni, trascorsi i quali non c’è più traccia dei componenti del vaccino nell’organismo.

Se ci si pensa, è l’uovo di Colombo: istruire le nostre cellule a produrre temporaneamente il bersaglio contro cui il sistema immunitario deve scatenarsi, sfruttando così la più fisiologica delle attivazioni dei linfociti.

Come detto, esistono anche altre tecnologie vaccinali e probabilmente in futuro vedremo anche in commercio cose differenti, ma per il momento abbiamo queste soluzioni. In tutti i casi, una volta immunizzati, se si viene a contatto con il virus lo si può combattere in maniera efficace da subito, scongiurando la malattia o, comunque, riducendone di molto il fastidio.

Le mutazioni, la biologia molecolare dell’evoluzione

In tutto ciò, c’è una caratteristica degli esseri viventi (o parzialmente viventi, come i virus) da tenere in conto: cambiano nel tempo. Quando una cellula si moltiplica, deve duplicare il suo DNA. In questo processo possono capitare degli errori e potrebbe succedere che certi geni non funzionino più come prima. Questo rischio c’è ogni volta che la cellula si moltiplica: tecnicamente, si dice che può avvenire una mutazione.

Attenzione: le mutazioni non sono per forza negative, magari quel gene mutato funziona addirittura meglio dell’originale, risultando quindi vantaggioso. Ecco, la stessa cosa succede con i virus: ogni volta che si moltiplicano, il loro materiale genetico può mutare. La maggior parte delle volte queste mutazioni causeranno un danno, ma talvolta potrebbero migliorare l’efficienza del virus e favorirlo. La realtà, in effetti, è molto semplice: più il virus si moltiplica e più la possibilità di mutazione aumenta; più questa aumenta, più è probabile che spunti fuori una nuova variante, con effetti diversi sul nostro organismo. Non c’è una ragione specifica dietro alle mutazioni virali, sono semplicemente errori che fa il virus durante la sua replicazione. Questo le rende imprevedibili, ma tutto sommato c’è anche un limite a quel che può succedere: la proteina spike non può mutare più di tanto, altrimenti non riconoscerebbe più il recettore ACE-2 sulla cellula. Allo stesso modo, dato questo limite, gli anticorpi creati dal vaccino o da precedenti infezioni sono comunque abbastanza efficaci contro il virus. Per spiegarmi meglio facciamo un esempio.

Mettiamo caso che le parole fossero oggetti concreti e che i linfociti B abbiano prodotto anticorpi contro la parola PROTEINA. Data l’alta specializzazione dei linfociti B, abbiamo anticorpi che legano la parte EIN o la parte OTE della parola. A un certo punto, la parola muta, e possono succedere varie cose. Un primo caso è che diventa PROTEINE. In questo caso, entrambi i tipi di anticorpi riescono ancora a legare OTE e EIN senza problemi. Magari diventa PRATEINA, a quel punto abbiamo gli anticorpi anti-OTE che fanno fatica a legarsi, magari ci riescono ancora ma non bene come prima. Abbiamo PRATEANA e la difficoltà è per entrambi i tipi di anticorpi: si legano entrambi, ma molto meno bene. Quando infine diventa PRATAONA, però, il legame è debolissimo… ma è anche possibile che la proteina in questione funzioni male, perché troppo mutata. L’evoluzione del virus è quindi figlia di un equilibrio tra l’efficienza della sua replicazione (e diffusione) e la capacità di sfuggire alle nostre difese: più riesce a moltiplicarsi e più muta. Dalla nostra parte, abbiamo la ricerca scientifica che può aggiornare i vaccini in caso di bisogno.

Due parole finali sulla microbiologia medica

Si legge spesso in giro la frase “i patogeni tendono a diventare meno pericolosi per adattarsi meglio all’ospite e diffondersi facilmente”. Questa frase è falsa e pericolosa. È sicuramente vero che esistono patogeni che danno malattie quasi del tutto senza sintomi, ma come ho detto l’evoluzione è un fatto casuale, non ha una tendenza predefinita. Esistono malattie estremamente pericolose e dannose che hanno anche un’alta capacità di diffondersi nella popolazione, non lo fanno solo perché incontrano persone vaccinate. Penso ad esempio alla difterite, che ha una letalità del 10% anche tra chi viene curato o al morbillo che nei paesi occidentali può uccidere da una a tre persone ogni mille casi e causare sequele molto gravi. Sono malattie molto facilmente trasmissibili, ma anche molto pericolose se si diffondono.

Il punto fondamentale è che non ci si può basare sulla pericolosità del patogeno: il dato importante è la facilità di trasmissione, che può essere alto anche con una alta pericolosità della malattia. Quello che possiamo fare, quindi, è combattere la diffusione del virus, impedirgli di riprodursi (e quindi mutare) e cercare di contenere la diffusione.

Al momento in cui scrivo, la variante di SARS-CoV-2 chiamata Omicron sembra effettivamente essere meno pericolosa in termini percentuali, ma è anche molto più efficace nel diffondersi. Attenzione: meno pericolosa non significa non pericolosa: causando molti più malati ha portato, in quest’ultimo periodo (inizio 2022) fino a oltre 400 morti al giorno in Italia.

La ricerca scientifica va avanti, ma le strategie più efficaci sono quelle preventive: vaccinazione, lavarsi le mani, mantenere la distanza, usare la mascherina quando necessario.

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Vi è piaciuto?
Ora sapete qualcosa in più. Grazie al dott. Giuliano Parpaglioni.

Alla prossima.

Coronavirus, vaccini e immunità: saperne un po' di più (Parte I).

Certo che parlare ancora di pandemia può essere noioso, capisco. Però è un argomento che, trattato spesso male, può riservare qualcosa di buono. Dopo tante discussioni inutili, fake news e polemiche, conoscere bene un argomento, sapere di cosa parliamo, ci consente non solo di essere più coscienti e preparati ma anche di difenderci meglio da false notizie e bufale.

Sicuramente parlare di biologia, virologia o immunologia sembra qualcosa di poco piacevole. Ma ci proviamo.
Con l'aiuto del dott. Giuliano Parpaglioni (biologo) che ha già collaborato in passato con il mio blog (negli anni "pionieristici" della divulgazione scientifica sul web!).

Due articoli, anzi uno abbastanza lungo ma che divido in due per maggiore leggibilità.

Leggetelo con leggerezza.
A Giuliano un grazie.

Due anni di pandemia, due anni di problemi enormi dal punto di vista organizzativo, sanitario e sociale. In questi due anni abbiamo imparato parole nuove, che ormai sentiamo anche a livello colloquiale: Coronavirus, proteina spike, anticorpi, vaccino a mRNA.

Molti sono abituati a sentire parlare di queste cose, ma la diffidenza che si ha verso i vaccini, gli attacchi agli hub vaccinali e la diffusione degli alternativi che instillano paura nella popolazione dimostrano che, per molti, queste parole sono ancora misteriose. Eppure, nascondono un mondo affascinante: capire queste parole significa capire perché il corpo umano reagisce in un dato modo, perché il virus muta e perché abbiamo bisogno di un vaccino. I dettagli sono complicati, ma cercherò di semplificare, iniziando a parlare di cosa succede alle cellule del nostro corpo. Dovrò necessariamente sorvolare sui dettagli, spero che gli addetti ai lavori perdonino le inevitabili imprecisioni.

La biologia cellulare

La cellula, ovvero: da dove spuntano le proteine

Le cellule del nostro corpo hanno tutte la stessa struttura: una membrana esterna fatta di grasso in cui sono inserite una quantità di proteine, un ambiente interno pieno di organelli con le funzioni più disparate e immersi in acqua, e un nucleo, separato dall’ambiente acquoso interno, di nuovo da una membrana fatta di grasso.

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Nell’ambiente acquoso compreso tra il nucleo e la membrana esterna avviene la maggior parte delle cose che avvengono in una cellula. Ad esempio, qui troviamo i ribosomi, che sono organelli dalla struttura piuttosto complicata e che hanno un compito molto importante: sintetizzare le proteine.

Per farlo, i ribosomi raccolgono dall’ambiente acquoso gli amminoacidi e li legano insieme: una proteina è infatti una catena di centinaia, a volte migliaia di amminoacidi.

Come fa il ribosoma a sapere quale amminoacido va messo in quel dato punto della proteina? Ora ci arriviamo.

Nel nucleo della cellula risiede il DNA, che tutti conosciamo anche come patrimonio genetico o materiale genetico. I geni, in particolare, sono parti di DNA che funzionano da stampo per la sintesi di una molecola simile, l’RNA messaggero, o mRNA.

Dato che il DNA non può uscire dal nucleo, anche l’mRNA si forma nel nucleo, ma lui può uscirne. Una volta uscito dal nucleo incontra i ribosomi, e qui avviene la magia: i ribosomi sanno leggere l’mRNA e a ogni porzione sanno abbinare uno specifico amminoacido. Una volta usato dai ribosomi, l’mRNA viene degradato [distrutto, ndr].

Riassumendo: un particolare gene, ovvero una piccola porzione di DNA, fa da modello per un mRNA, questo esce dal nucleo e viene letto dai ribosomi che fanno una vera e propria traduzione: traducono il linguaggio dell’mRNA in quello delle proteine. Esistono migliaia di tipi diversi di proteine perché esistono migliaia di geni che danno origine a migliaia di mRNA che vengono tradotti dai ribosomi. Ultima cosa da sapere: le proteine hanno forme tridimensionali specifiche e dalla loro forma dipende la loro funzione. La sequenza di amminoacidi che la compone decide se la proteina è globulare, filamentosa, a forma di uncino, a forma di Y e così via. Anche solo la sostituzione di un singolo amminoacido su migliaia potrebbe cambiare la forma della proteina, modificando l’efficacia della sua funzione.

Gli anticorpi sono proteine, i linfociti B sono la loro fabbrica.

Avendo chiaro ora il funzionamento di una cellula in generale, possiamo parlare delle cellule che producono gli anticorpi: i linfociti B. Queste cellule hanno una vita molto rischiosa: la maggior parte di esse, infatti, muore prima di riuscire a maturare. Il fatto è che sono dannatamente pericolose: producono anticorpi, delle proteine speciali capaci di legarsi ad altre strutture e scatenare così una risposta immunitaria contro quelle stesse strutture. Esiste una sola cellula, o comunque poche, per ogni tipo di anticorpo possibile. Il problema grande è che quando dico ogni tipo di anticorpo, intendo anche che ci sono cellule che attaccherebbero le strutture corporee. Durante la maturazione, qualsiasi cellula riconosca qualcosa viene uccisa (accade alla maggior parte delle cellule neonate), rimangono solo quelle che non riconoscono nulla e che, quindi, si scaglieranno contro strutture che non esistono nell’organismo.

Cosa succede quando entra qualcosa di estraneo? Succede che viene processata dall’organismo (ad esempio fagocitato da un macrofago) e alcuni frammenti vengono esposti sulle membrane cellulari (come ho detto: sulle membrane ci sono anche proteine); dopo qualche tempo e qualche passaggio aggiuntivo, questi frammenti arrivano ad attivare i linfociti B, che reagiscono di conseguenza.

La reazione consiste nella produzione di anticorpi e nella moltiplicazione. Più cellule ci sono, più anticorpi si producono e si riesce a contrastare meglio l’agente esterno. Questa cosa richiede tempo, mediamente un paio di settimane per la prima volta che si viene a contatto con un agente nuovo. Dal secondo incontro, i linfociti B sono aumentati di numero e sono già pronti a intervenire, quindi ci vuole molto meno tempo. Gli anticorpi sono proteine dalla forma a Y e sono capaci di riconoscere alcune strutture specifiche, porzioni di proteine o piccole molecole. Una volta riconosciute, si legano a esse e scatenano la risposta immunitaria, facilitando il compito delle altre cellule del sistema immunitario nel combattere l’aggressore.

Può farlo in due modi: legandosi a una struttura importante, per impedirgli di funzionare, o anche legandosi alla struttura estranea e venendo riconosciuto dai macrofagi, che faranno pulizia di tutto. Quando l’agente esterno è un batterio, questo secondo effetto è preponderante: il batterio viene così riconosciuto e fagocitato.

Quando invece è un virus, è importante anche la cosiddetta neutralizzazione, ovvero gli si deve impedire di funzionare. Ma che cos’è un virus?

I virus e il sistema immunitario

Una brutta notizia avvolta in una proteina

Sir Peter Medawar è stato un biologo britannico, premio Nobel per la medicina nel 1960. Fu lui a dichiarare che i virus sono una brutta notizia avvolta in una proteina, e come definizione è decisamente adeguata. I virus, infatti, sono organismi estremamente semplici e piccoli, molto più piccoli di un batterio. Non hanno una struttura cellulare, non hanno un loro metabolismo, sono strutture biochimiche capaci sono di moltiplicarsi all’interno di una cellula, sono parassiti che sfruttano le cellule per diffondersi e che non hanno senso di esistere senza cellule da infettare.

fonte

La loro struttura più semplice è formata da un qualche materiale genetico, DNA o RNA, circondato da una struttura proteica. Alcuni, oltre a questo, hanno anche un rivestimento di grasso simile alle membrane delle cellule, con tanto di proteine inserite in esso. Dato che la membrana esterna, quando c’è, è di grasso e dato che la membrana della cellula è pure di grasso, a volte l’ingresso del virus prevede la fusione delle due membrane, per poi far entrare dentro la cellula solo l’interno del parassita. Altre volte è più complesso e prevede una azione attiva della cellula. In tutti i casi, però, c’è bisogno prima di tutto di un riconoscimento: una proteina del virus deve riconoscere una proteina della cellula, per poter attivare qualsiasi tipo di interazione.

Nel caso di SARS-CoV-2, conosciamo tutti gli attori in causa: la proteina del virus è la proteina spike, mentre quella della cellula è chiamata recettore ACE-2.

La cosa funziona un po’ come il velcro: le due proteine si riconoscono e si uniscono. Formato questo legame, il virus può entrare. SARS-CoV-2 libera nell’ambiente acquoso della cellula il suo materiale genetico, rappresentato da una molecola di mRNA che contiene vari geni, quindi codifica per la proteina spike e per tutte le altre proteine virali. Questo mRNA fa quel che fanno tutti gli mRNA prodotti dalla cellula: si unisce ai ribosomi che, ciechi all’origine del filamento e obbedienti alla loro natura, su quello stampo sintetizzano le proteine del virus. A quel punto è fatta: il virus produce le proprie proteine sfruttando la cellula, si moltiplica e si diffonde nell’organismo.

Il contrattacco. I linfociti B contro il virus

Una volta entrato, [il virus, ndr] deve moltiplicarsi quanto più gli è possibile prima che il sistema immunitario reagisca. Come ho già detto, se è la prima volta che il virus entra nell’organismo, ci vuole tempo per avere le difese contro di lui: ecco perché la malattia dura giorni o settimane. Purtroppo, per alcuni questo tempo è anche troppo, si aggravano e rischiano la vita.

La maggior parte delle persone, per fortuna, guarisce, e lo fa grazie agli anticorpi prodotti dai propri linfociti B, che si legano alla proteina spike del virus impedendogli di legarsi al recettore ACE-2 e facilitandone l’eliminazione. La risposta immunitaria è ovviamente molto complessa, non riguarda solo i linfociti B: esistono parecchi tipi di cellule del sistema immunitario e tantissime molecole che vengono prodotte contro il virus e a favore di una attivazione sempre più potente della risposta immunitaria. Attenzione: a volte è addirittura questa attivazione molto potente a causare danni, perché il sistema immunitario è programmato per distruggere gli agenti esterni, e facendolo può ovviamente causare danni collaterali. Un esempio di questa reazione estrema è la famosa tempesta di citochine: vengono prodotte moltissime molecole che stimolano il sistema immunitario e quando avviene in parti sensibili del corpo (come, ad esempio, i polmoni) il danno può essere letale. Per fortuna un evento del genere non è sempre presente.

E ora cosa succederà?
Lo vedremo nella prossima parte dell'articolo che sarà pubblicato tra pochi giorni.

Alla prossima.

Virus

In questi giorni sentiamo continuamente parlare di virus.

Il Coronavirus, che tanto sta condizionando le nostre vite è proprio questo, un virus.

Ma sappiamo tutti cos'è un virus?

Non credo. Anche perché, discutendo con le persone, mi sono reso conto che tanti pensano sia qualcosa di simile a un batterio, un "microorganismo", un "piccolo essere", qualcosa di poco chiaro e che, chi non ha studiato l'argomento, probabilmente non conosce.

Partiamo dal presupposto che i virus sono esseri (non posso dire "viventi" e spiegherò dopo perché) particolari, strani, diversi da tutti gli altri che conosciamo. Sembrano quasi esseri alieni, completamente diversi da quelli ai quali siamo abituati, come i batteri o i funghi. Per capirci, sappiamo che per "essere vivente" noi intendiamo sia quelli piccolissimi (i batteri, per esempio) che quelli più grandi (gli uomini, i felini, i mammiferi) e che sappiamo che l'entità principale degli esseri viventi è la cellula, che è composta da una membrana, un nucleo e dal DNA, la struttura nella quale sono "scritte", nel materiale genetico, le informazioni che ci fanno vivere.

Bene, nel virus tutto questo è diverso, per capirlo dobbiamo dimenticare totalmente la "struttura" che immaginiamo per le cellule o gli esseri viventi e le loro caratteristiche sono talmente complesse che ancora non le conosciamo tutte, anche perché la loro scoperta è relativamente recente (all'inizio del 1900 circa).

Un virus è una struttura particolare formata da una capsula (si chiama "capside"). I virus sono piccolissimi, molto più piccoli dei batteri, misurano circa 100 nanometri (nm, un nanometro è un miliardesimo di metro), centinaia di volte più piccoli di un granello di polline, non basta quindi un normale microscopio per vederlo ma serve almeno un microscopio elettronico. Possono esserci pure altre formazioni nel virus, per esempio delle "punte" che servono a farlo "agganciare" alle cellule e che si trovano tutte attorno al capside. All'interno di questa capsula ci sarà l'acido nucleico proprio quel DNA (o RNA) che possiamo trovare in tutti gli esseri viventi. In parole molto povere è come se un virus fosse una scatola che contiene il materiale che forma i geni, ovvero quelle strutture che determinano tutta la nostra vita biologica. Esistono virus a DNA e a RNA, proprio secondo il tipo di acido nucleico contenuto. Il virus non contiene niente altro (sto semplificando, ovviamente). Non è un essere vivente che nasce, cresce, si riproduce e muore. Non si alimenta, non ha "vita" come la concepiamo comunemente, è un involucro che "agisce" solo quando trova una cellula da infettare e neanche "si muove", non ha capacità autonoma di spostarsi o decidere dove andare, è trasportato: dall'aria, dalle goccioline di saliva, dalle superfici in cui si posa, dagli eventi ambientali, resta insomma in una sorta di "pausa" fino a quando non incontra un'altra cellula da infettare.
Già, perché mentre gli esseri viventi si riproducono (in vari modi, dalla fecondazione alla divisione cellulare), il virus non lo sa fare. Non sa riprodursi da solo, deve entrare in una cellula, "modificarla" e usarla per creare tante copie di se stesso.

Quando riesce a fare questo il virus mantiene lo stesso scopo, non si trasforma, non diventa altro, cerca altre cellule, solo al loro interno si riproduce, esce fuori e cerca altre cellule. Niente altro.

La replicazione del virus: entra nella cellula, rilascia il contenuto che era all'interno del "capside", lo "moltiplica" all'interno del nucleo (in altri casi nel citoplasma), inizia a uscire riformando la sua capsula che contiene il nuovo genoma del nuovo virus, esce dalla cellula e ne cerca un'altra.

Un virus, ormai formato, esce dalla cellula che ha infettato (foto).

Rappresentazione schematica di un virus (disegno)

Foto di virus (Coronavirus)

Ecco cosa si intende per "infezione virale". I batteri "toccano" una zona del corpo, lì trovano l'ambiente adatto per vivere, cominciano a riprodursi (per esempio ogni batterio si divide in due, quei due in quattro e così via) e riproducendosi diventano pericolosi, sono un'infezione batterica, come la polmonite). L'infezione virale invece via via inizia a distruggere (quasi sempre, alcuni virus non lo fanno) le nostre cellule, le invade, le usa e poi le abbandona distrutte. Per questo le infezioni virali sono molto gravi, pericolose per definizione. Per questo malattie come il morbillo o la rosolia sono potenzialmente letali, dannose, perché non solo distruggono letteralmente le cellule dell'organismo ma i virus che le causano sono costantemente alla ricerca di altre cellule da infettare e distruggere (con il contagio di altri individui). E per questo la cura delle malattie virali è difficile quando non impossibile, per curarle devi "entrare" nella cellula, impedire che il virus la infetti, fermare in tempo la sua diffusione.
Nella malattie batteriche "basta" "uccidere" il batterio, in qualsiasi modo (per esempio con gli antibiotici o un disinfettante) con i virus no, devi stanarlo dentro le cellule o, se fuori, bloccare il meccanismo (per esempio bloccare le parti della sua capsula che vanno alla ricerca delle cellule da infettare). Non per niente l'unica vera medicina efficace nell'evitare le malattie virali è il vaccino che, creando un ambiente ostile e un organismo pieno di anticorpi pronti ad aggredire eventuali virus che ci infettassero, impedisce lo sviluppo della malattia. C'è un'altra caratteristica dei virus che li rende difficili da sconfiggere: mutano (ovvero "cambiano").
Una mutazione è un piccolissimo cambiamento della loro struttura. Nelle varie fasi di replicazione, nei vari passaggi da un individuo all'altro, nel tempo, un virus potrebbe avere una piccolissima modifica (in un gene ad esempio o una proteina che costituisce la sua "capsula") e questo, pur facendolo restare lo stesso virus lo rende diverso, è una mutazione di un virus conosciuto. Tutti i virus mutano e non possiamo sapere se quella mutazione li renderà più o meno "pericolosi" (quindi che possono causare malattie) per l'uomo.

Le particelle di virus si annidano nelle cellule che più prediligono (alcuni preferiscono le cellule della faringe, altri quelle intestinali, altri ancora quelle nervose e così via) e quindi possono essere emessi all'esterno del corpo con varie modalità (se sono nella faringe basta un colpo di tosse o uno starnuto, se nell'intestino un contatto fecale e così via). Una volta all'esterno del corpo il virus può sopravvivere diverso tempo: alcune ore, alcuni giorni e persino molti anni, in forma silente.
Il virus della poliomielite, per esempio, dopo un giorno non è più attivo e muore. Certo che la sopravvivenza dipende anche dalle condizioni ambientali di umidità, temperatura, dalla presenza di esseri viventi, da superfici e particelle in sospensione nell'atmosfera, per questo un virus non ha un tempo di sopravvivenza preciso ma variabile. Può essere distrutto da agenti disinfettanti abbastanza comuni (candeggina, alcol) ma può distruggersi anche perché troppo tempo nell'ambiente esterno.

Per queste loro "strane" caratteristiche i virus sono sicuramente molto affascinanti e il loro studio ricco di sorprese.

Sono tante le malattie causate dai virus. Tra le più note ricordiamo il morbillo, la rosolia, la poliomielite e, oggi, Covid-19 e la loro cura è molto difficile. Una rivoluzione nella lotta alle malattie virali è stata rappresentata dalla scoperta dei vaccini.

C'è un altro aspetto dei virus che trovo affascinante e quasi misterioso. Nei millenni, nei milioni di anni (non sappiamo quando siano comparsi sulla Terra i virus ma sappiamo che esistono da migliaia di anni) della loro esistenza, i virus hanno infettato miliardi di miliardi di miliardi di cellule (esseri umani, animali, piante, generazioni, intere etnie e popolazioni) e in queste infezioni, continue riproduzioni, passaggi da una cellula all'altra, hanno lasciano tanti residui. Il loro materiale genetico è così finito nel nostro (e in quello di tutte le altre specie viventi). Sappiamo che nel nostro DNA sono presenti frammenti piccolissimi ma conosciuti di materiale genetico virale, derivante direttamente da infezioni del passato che poi scomparse o meno, hanno lasciato traccia nelle nostre cellule. Queste, trasmesse da genitori a figli, sono arrivate fino ai giorni nostri.
Non è incredibile?
I virus sono talmente diversi e particolari, rispetto alle cellule viventi che conosciamo, che c'è molto dibattito sulla loro inclusione tra le specie viventi. C'è chi non le considera "esseri viventi", chi parla di "esseri ai margini della vita" ma d'altronde evolvono, hanno un ciclo di esistenza, non sono come un oggetto inanimato che esiste o meno e non ha un'evoluzione propria. Insomma, un vero mistero.

E davanti a queste incredibili caratteristiche c'è da dire una cosa, un'altra che trovo affascinante (ne ho parlato qui ma anche nei miei libri). Siamo riusciti a usare a nostro vantaggio le capacità dei virus di entrare nelle cellule e modificare il DNA. Non è facile entrare nelle cellule dell'organismo, dovremmo avere farmaci intelligenti, quasi "astronavi" guidate. Ma se riuscissimo a farlo potremmo pensare addirittura di curare le malattie genetiche. Questo è ancora più complicato perché non basterebbe entrare e "sistemare" una cellula ma tutte o la maggioranza delle cellule del nostro organismo.
Come fare?
Con quale mezzo entrare dentro e in tutte le cellule del nostro organismo?
Ecco, con i virus. Loro sanno come fare, è il loro scopo.

Virus Ebola

Siamo riusciti a farlo. Abbiamo reso dei virus inoffensivi (come quello dell'HIV, il virus che causa l'AIDS), gli abbiamo "impiantato" un gene che in una malattia è difettoso (per esempio in una malattia neurologica) e lo introduciamo nel corpo della persona affetta da questa malattia. Qui il virus entra nelle cellule (che hanno appunto un gene "anomalo", causa di quella malattia) e sostituiscono il gene anomalo con quello corretto messo dal biotecnologo. Questo succede in una cellula ma poi il virus si riproduce e quindi cerca le altre cellule anomale per correggerle, insomma infettando corregge tutte le anomalie genetiche di fatto guarendo la persona da una malattia inguaribile. Un vero e proprio miracolo della scienza.

Sono cose che oggi si fanno. Hanno ancora il limite della tecnica molto difficoltosa e dei costi altissimi ma non è più fantascienza.

Virus dell'influenza

Virus HIV (causa dell'AIDS)

Herpes virus

Non sappiamo quindi se i virus siano definibili come esseri "viventi", qui siamo più nella filosofia ma sicuramente della vita fanno parte, sono parte di noi, letteralmente.

E spero che con questa breve spiegazione sono riuscito a renderli più comprensibili.

Alla prossima.

Images credits: http://www.virology.net

HIV: un mistero che non esiste

Il 5 giugno 1981 nasce nel mondo una nuova malattia, la Sindrome da immunodeficienza acquisita. L'AIDS.

Dalla sua comparsa, questa patologia ha suscitato sentimenti di angoscia, paura, panico, spesso anche di confusione. E' passata da malattia omofobica e bigotta, degli omosessuali (la stessa medicina la presentò classificandola come malattia dei gay) e dei drogati a malattia di tutti, segno del peccato e della depravazione anche perchè trasmessa per via sessuale (eppure esistono tantissime malattie trasmissibili per via sessuale). Negli anni '80 si rischiò la psicosi, la paura che solo toccando una persona infetta, si potesse "morire di AIDS".

Una "nuova" malattia mortale, diffusa in tutto il mondo e che si propagava da una persona ad un' altra tramite contatto con sangue o liquidi biologici, il termine sindrome, il virus che la causa, la morte di personaggi famosi, tutto ha contribuito a creare attorno a questa malattia, leggende e misteri che alla fine, se non in alcuni aspetti, complicati e strettamente scientifici, non esistono.

Eppure come detto questa non è la prima malattia contagiosa per contatto sessuale o tramite sangue, eppure l'HIV non è il primo virus che causa una malattia mortale, eppure esistono malattie ancora più gravi e fulminanti dell'AIDS, anche più diffuse e mortali...nonostante questo, l'alone di mistero che ha circondato questa malattia, ha creato miti e leggende diffuse in tutto il mondo.
Il mito più diffuso è quello legato alla presunta "inesistenza" di questo virus. Si dice (su internet poi la cosa si è sparsa a macchia d'olio) che l'AIDS non sia causato da un virus o che il virus HIV non sia mai esistito e sia stato inventato dal solito complotto per vendere farmaci e vaccini, si dice che sia tutta una montatura, un falso, un allarme ingiustificato.

Ma è così misteriosa questa malattia?
In realtà, c'è pochissimo di misterioso, questa è una malattia virale come tante altre, che causa disturbi anche serissimi, ma che come tutte le altre malattie virali ha delle caratteristiche precise e conosciute. Alcune delle caratteristiche del virus e delle sue proprietà sono sconosciute o solo immaginate, come succede per altri virus.
Non credo serva allo scopo dell'articolo, spiegare con precisione cosa sia l'AIDS, per chi volesse, è ben fatta la pagina di wikipedia.

In poche parole, l'AIDS (Sindrome da Immunodeficienza Acquisita), è un'insieme di sintomi causati dall'infezione del virus HIV (ne esistono due tipi, 1 e 2); la prima conseguenza dell'infezione è una diminuzione drastica delle difese immunitarie (i globuli bianchi per semplificare) che causa i disturbi tipici della malattia. Il malato di AIDS, con scarsissime difese, sviluppa una serie di malattie che nell'individuo normale non compaiono o non costituiscono un pericolo, persino alcuni tumori. Si tratta perlopiù di malattie "opportunistiche", tipiche degli immunodepressi. La morte sopravviene proprio per queste malattie. Tipica per esempio, la morte per polmonite, malattia che ormai è guaribile con i normali antibiotici.

Negli ultimi anni, si è riusciti con nuovi farmaci, ad abbassare la viremia (la quantità di virus nel sangue) rendendo la malattia, sì presente, ma compatibile con la vita, diminuendo sintomi e conseguenze. Si usa molto il termine "cronicizzazione", in opposizione al fatto che nei primi anni dalla sua comparsa, la malattia aveva decorso acuto e portava a morte in poco tempo.

Esistono chiare evidenze dell'esistenza della malattia e del suo agente causale, ma molti scienziati, compresi alcuni medici e ricercatori, alcuni anche molto prestigiosi, ne negano l'esistenza e la classificazione. Questo gruppo di "negazionisti" ha preso il nome di "dissidenti".

La prima voce che si è alzata da alcuni dissidenti e che poi si è diffusa esattamente come una leggenda metropolitana, è quella che vuole il virus dell'AIDS, MAI ISOLATO in laboratorio.
Qui c'è poco da dire, visto che il virus viene isolato quotidianamente in tutti i laboratori del mondo che se ne occupano.
La materia che si occupa di virus e di AIDS, è molto specialistica e complicata, io non sono un virologo e le mie conoscenze nel campo si limitano a ciò che mi serve quotidianamente nel mio lavoro.
Come in altri casi quindi, lascio il blog a chi conosce gli argomenti meglio di me. Stavolta è Giuliano, uno dei lettori più affezionati, a darmi una mano e lo ringrazio per questo.
A lui un grazie sentito, a tutti, buona lettura...
:)

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Anni fa ho scritto, in tandem con una mia amica, un post nel mio vecchio blog
(http://firewalker.iobloggo.com/345/hiv-questo-virus-non-esiste) in cui sbugiardavo le fantomatiche teorie che vogliono l'HIV inesistente e l'AIDS causato dagli stessi farmaci. A distanza di anni mi sono accorto che quel mio post è stato smontato (o almeno così crede) dal dottor Fabio Franchi, medico dissidente. Ora, sinceramente, come si possa essere medici e dissidenti contemporaneamente io non lo capisco, ma di fronte a casi come quello di Tullio Simonicini o del professor Peter Duesberg (che non è medico, ma è professore universitario di biologia molecolare alla Berkeley) mi sono arreso e ho anche accettato che dei medici, con laurea e specializzazione, possano effettivamente dare adito a queste teorie.

In questo post non presenterò l'HIV prima delle teorie dissidenti (come invece fece per me la mia amica qualche tempo fa), piuttosto cercherò di rispondere con quello che ho studiato, con quello che ho imparato anche dopo la laurea e anche, un po', ribattendo alle risposte (e controrisposte, ai miei chiarimenti) del dottor Franchi (se andate sul suo sito le trovate facilmente, basterà cercare il mio cognome). Lungi da me impelagarmi in una diatriba probabilmente infinita col suddetto dottore, se vorrà commentare il post nel blog di WeWee liberissimo, e io risponderò, se mi risponderà a distanza, scrivendo sul suo sito come ha fatto col mio vecchio post mi dispiace ma non interverrò ulteriormente.

Ho detto che non presenterò il virus semplicemente per un fatto: ho controllato la voce di Wikipedia Italia sull'HIV e, per quel che ci interessa come cultura generale, è fatta molto bene, quindi basterà cercare lì se si vogliono nozioni di tipo generico. Per cose più approfondite sono disponibile sia a chiarimenti diretti, sia a linkare interi libri di microbiologia (in inglese) disponibili su internet. Va da sé, comunque, che quello che scriverò qui sarà farina del mio sacco, non copierò da altri siti, non copierò nemmeno dal mio vecchio post, che userò solo per ricordarmi le varie “teorie” e rispondere in maniera completa. Vorrei cominciare però con un punto che non ho scritto allora: i postulati di Koch.

Secondo i dissidenti, HIV non rispetta i postulati di Koch. Questi postulati sono la base di
qualunque tipo di studio microbiologico e si riassumono nei quattro punti seguenti:

1. Il patogeno deve essere presente in tutti i casi di malattia
2. Il patogeno deve poter essere isolabile in ogni caso di malattia
3. Reinfettando con il patogeno estratto da un caso di infezione, la malattia deve ripresentarsi
4. Deve essere possibile isolare il patogeno dalla malattia causata dalla seconda infezione

In effetti, alla fine degli anni ottanta (perché questa leggenda sui postulati di Koch risale a
dichiarazioni di Duesberg del 1987) si poteva pensare che il virus non rispettasse queste leggi, ma per fortuna la ricerca è andata avanti. Il virus è completamente assente dal circolo sanguigno dopo un breve periodo di viremia (virus nel sangue), per molti motivi, primo fra tutti, la sua stessa biologia molecolare che gli impone di entrare nelle cellule e disintegrarsi completamente, di lui rimane solo il genoma (in questo caso chiamato provirus) integrato nel genoma delle cellule che ha infettato.

Non è silente, continua a moltiplicarsi ma lo fa lentamente e inoltre lo fa in cellule, quali i globuli bianchi, che per la maggior parte non si trovano nel circolo sanguigno, ma nei linfonodi. Ecco che il lieve calo iniziale dei poliziotti del corpo è dato dalla morte nei linfonodi, che sono strutture che non si trovano nel circolo sanguigno ed è quindi ovvio che se analizziamo il circolo con gli esami del sangue, non ci sia il virus intero.
Però sono rintracciabili alcune sue parti, come il genoma (tramite la tecnica della PCR, dall'inglese “polymerase chain reaction”: si prende un campione di DNA o di RNA, si decide quale parte di esso ci interessa e si “fotocopia”, facendone tantissime altre copie, in modo da poterlo vedere (se c'è) e quantificare facilmente), o gli anticorpi che si porta dietro: i test sulla sieropositività riconoscono gli anticorpi che l'organismo sintetizza contro il virus non appena ci
viene a contatto, esattamente quindi durante quel breve periodo di viremia iniziale. Ergo: se ci sono gli anticorpi, ci sono anche i virus.

Il secondo punto è confermabile semplicemente ricordando che l'isolamento del virus è fatto in tutti i laboratori del mondo tutti i giorni e che in rete esistono dettagliati protocolli da seguire per isolarlo (e così sbugiardiamo l'idea, sempre viva, che non sia mai stato isolato).

Il terzo è confermato dall'esperienza di laboratorio: se col virus isolato infetto dei globuli bianchi essi producono virus e muoiono. Non c'è bisogno, credo, di parlare del quarto.
Ora vediamo un po' quali sono gli altri punti.

Molti sieropositivi non sono malati di AIDS, e molti immunocompromessi non sono sieropositivi.

La sieropositività è data dalla presenza degli anticorpi, se ci sono gli anticorpi contro l'HIV è perché nell'organismo c'è l'HIV. La malattia, per fortuna, non è rapida e lascia molto tempo prima che la persona presenti i sintomi dell'AIDS. Inoltre con i farmaci attuali la speranza di vita di un sieropositivo è cresciuta fino a 30 anni dalla diagnosi (per rispondere al dottor Franchi, che faceva il conto all'indietro dicendo che si arrivava al 1979 e che l'AIDS non esisteva: dottor Franchi, sa che cosa è una proiezione, in statistica?

La speranza di vita è quella attuale con gli attuali farmaci, non quelli di dieci o venti anni fa.

Per la seconda parte, cioè che non tutti gli immunocompromessi sono sieropositivi beh, che dire, è vero.

L'abbattimento delle difese immunitarie infatti, può essere un fattore genetico, può essere causato da farmaci antirigetto ed anche altre infezioni virali, come quella del morbillo, causano immunodeficienza, seppur temporanea.

Sono a rischio solo tossicodipendenti, emofiliaci e omosessuali

Signore e signori, il primo virus razzista della storia. Ah già, dimenticavo: il virus non esiste, quindi sono gli uomini che infettano queste categorie di persone, perché gli va. Ho letto in giro che gli emofiliaci rischirerebbero per via delle continue trasfusioni ma non perché c'è il rischio di infettarsi con il virus, ma perché le proteine di un altro sangue sopprimerebbero il sistema immunitario. Vorrei tanto che il prof. Duesberg mi spiegasse i meccanismi molecolari di questa faccenda.

Non ci sono prove che HIV causi l'AIDS

Qui dobbiamo metterci d'accordo: l'HIV esiste o no? Il problema è se causa l'AIDS o se esiste? In ogni caso, provate a scrivere HIV su PubMed e guardate le tonnellate di articoli che escono fuori, poi mi direte se secondo voi quelle tonnellate di documenti sono fatti solo per coprire un assurdo complotto delle case farmaceutiche contro l'intera umanità. E soprattutto, visto che come abbiamo visto il virus rispetta i postulati di Koch, per me quella è una prova sufficiente.

La definizione della malattia è vaga

Su questo punto anche il dr. Franchi insiste parecchio: mi dice che se una persona ha la TBC in Europa allora ha la TBC, se ce l'ha un africano allora subito a vedere se è sieropositivo, se risulta sieropositivo basta che abbia la TBC e quell'africano ha l'AIDS, con immunosoppressione o senza.

E io continuo a non capire cosa ci sia di sbagliato in questo fatto: se sono sieropositivo, indipendentemente dalla TBC o dal fatto che io sia immunodepresso o meno, io porto l'HIV con me! Il fatto che siano collegate, molto, queste due malattie e il fatto che questo collegamento in Africa sia più evidente, non mi impedisce di pensare che sieropositivo = infetto. L'AIDS conclamato si ha quando si scende sotto una certa soglia di globuli bianchi, la sieropositività si ha quando si presentano gli anticorpi contro il virus, e tra le due fasi possono passare anni. Cosa c'è di vago?

L'incubazione è troppo lunga

E chi lo decide? L'HIV è nascosto nei linfonodi, un organismo forte ci mette parecchio tempo a far crollare le proprie difese immunitarie, inoltre con i farmaci attuali questo stadio di “incubazione”,
come viene chiamato anche se impropriamente (visto che i primi sintomi ci sono nelle prime settimane, e che la malattia c'è ed è attiva), può essere lungo anche una vita.

Le prostitute si ammalano perché sono tossicodipendenti

Allora nessun rischio di ammalarsi di AIDS se si va con una prostituta senza protezioni. E chi l'ha preso solo perché appunto frequentava prostitute? Anche loro drogati? Tutti?

La terapia con l'AZT è inutile e dannosa

Io la chiamerei dannosa e superata, non sono aggiornato ma non credo che si usi poi tanto, oramai, l'AZT. Vero, causa molti effetti collaterali, ma ha anche prolungato la vita di molte persone, e i farmaci di oggi sono una combinazione di principi attivi mille volte migliori della cara e vecchia AZT, con meno rischi per la salute e più vita (in tutti i sensi) per il malato

I test sono l'unica prova che si è sieropositivi, il medico non decide più nulla senza di essi

E cosa c'è di sbagliato? Il test cerca gli anticorpi, e il medico non ha i raggi microinfrarossi per guardare i microbi del paziente e decidere se è infetto o no.

E già che ci sono rispondo anche all'altra obiezione, quella dei falsi positivi.

Succede, è vero, a volte viene scambiata (soprattutto in Africa) la malaria per HIV e succede anche con altre malattie, ma è per questo che si fanno i test di conferma. Non c'è un solo test, se ne fanno almeno due, se non tre, e sulla base di due o tre test il medico decide se c'è l'infezione o no.
Tralascio le questioni ridicole che vedono i dissidenti affermare che HIV non è un virus ma un retrovirus (che è come dire che la 500 non è un'automobile ma una FIAT) e ringrazio WeWee per lo spazio che mi ha dato. Segnalo due siti importanti per chi volesse approfondire:
http://www.poloinformativohiv.info/index.php

http://www.biaids.it/Default.aspx

Giuliano Parpaglioni*

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*Dott. Giuliano Parpaglioni, biologo, attualmente interessato al campo della nutrizione, appassionato di microbiologia, ha lavorato per tre anni nello studio del virus HIV (studio che poi ha fatto scaturire la tesi di laurea).

Io Aggiungo solo una considerazione che riguarda chi sostiene che l'HIV non esiste o non causa l'AIDS. Queste persone hanno l'opportunità di offrire alla scienza ed alla popolazione mondiale una scoperta che solleverebbe gli animi di tutti, la prova finale sarebbe semplicissima da trovare e non avrebbe bisogno di ulteriori commenti: basterebbe inocularsi una sacca di sangue di un malato di AIDS, se la malattia non inizia, la scoperta è fatta. Altro che Nobel...
Finora nessuno dei dissidenti ha effettuato questa semplice e lampante prova.
:)

Aggiornamento 26/06/09:

Interessanti anche alcuni articoli che dimostrano come l'ignoranza umana e la testardaggine di dover a tutti i costi (anche a costo della propria vita) andare contro la scienza, siano solo delle sconfitte. Lo abbiamo visto nel caso del cancro: a tutti costi contro la scienza, ci si affida ai ciarlatani e si muore (ricordate il caso di Aysha?), è successo anche nel caso dell'AIDS.

Qui un esempio di assurdo "suicidio", riassunto benissimo in un articolo di Gianni Comoretto, rintracciabile qui. In pratica, un'assertrice della lotta contro l'uso dei farmaci antiretrovirali, quelli che si usano nella cura dell'AIDS (Christina Maggiore), è morta...di AIDS. La donna aveva scritto anche dei libri ed aveva allattato la figlia contro le evidenze che mostravano la pericolosità di un tale comportamento. Anche la figlia, in tenerà età, è morta per la stessa malattia.

Se pensiamo che quella donna e sua figlia si sarebbero potute salvare semplicemente seguendo ciò che la medicina mette a disposizione di tutti...

Sono decine, i "negazionisti" morti di AIDS avendo rifiutato una terapia perchè per loro il virus HIV non esiste e non causa l'AIDS.

Questo, come altri comportamenti simili, fa sorgere diverse riflessioni: perchè esistono persone che devono a tutti i costi scontrarsi con le conoscenze scientifiche? Perchè c'è chi nega l'evidenza e l'esperienza di milioni di uomini di scienza, di studi, di anni di lavoro, per una teoria (spesso personalissima e di singoli individui) che non ha nessun riscontro e la cui applicazione è pericolosissima?
Voglia di andare "contro" per mentalità?
Sentimento di rivolta contro "l'autorità" che rappresenza la scienza?

Sindrome del complotto? Paranoia?
Ignoranza?
SOLO ignoranza?

Non lo so, in effetti sarebbe interessante parlarne...

Per approfondire l'argomento alcuni interessanti documenti (evidenziati nei commenti da Briony) che spiegano i principali punti dell'infezione HIV e della malattia AIDS e che smentiscono le affermazioni dei negazionisti.
Qui il sito NIAID che spiega (in inglese) le evidenze del collegamento HIV-AIDS.
Qui un sito che smonta le principali teorie ed i miti dei negazionisti.
Qui un altro documento in inglese che risponde ai dubbi dei negazionisti.

AGGIORNAMENTO 05/08/09: Mappato il genoma del virus HIV-I.

La notizia è importantissima. La mappa genetica del tipo 1 del virus HIV è stata interamente mappata da un team americano che ha utilizzato una nuova tecnica. L'articolo scientifico è apparso su Nature. Gli sviluppi che potrebbero arrivare da questo nuovo passo della scienza sono eccezionali per la cura della malattia.

Qui un articolo sulla stampa.
Qui l'articolo di Nature.

Una cellula dendritica "assalita" da HIV1. I virus sono le particelle bianche. Alcuni virus sono sull'apice dei "filopodi", i filamenti che fuoriescono dalla cellula infettata.

A maggiore ingrandimento un virus (indicato dalla freccia) proprio sull'apice del filopodo.