A caccia di virus preistorici

Mollivirus sibericum è il secondo virus a essere “resuscitato” dai ghiacci del permafrost e all’inizio di settembre i risultati della stupefacente scoperta sono stati pubblicati sulla rivista Pnas. Come Pithovirus sibericum, descritto un anno prima sulla stessa rivista, Mollivirus è un parassita delle amebe del genere Acanthamoeba e infatti entrambi i virus sono stati identificati mettendo in coltura questi protozoi assieme a campioni di permafrost siberiano.

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Amebe infettate da Mollivirus, visibile grazie alla marcatura fluorescente del suo DNA (Immagine: Legendre et al, Pnas. 2015)

Tra le caratteristiche più straordinarie di questi virus ci sono le loro enormi dimensioni (0.5 micron di diametro), che li rende visibili già al microscopio ottico, Sono inoltre molto complessi anche dal punto di vista genetico: Mollivirus ha un genoma di oltre 650.000 paia di basi di DNA, cioè molto vicino a quello di alcune cellule procariotiche. Si conosco solo altri due generi di virus “giganti” che parassitano le amebe: Mimivirus, scoperto nel 2003 e inizialmente scambiato per un batterio, e i Pandoravirus, che dal punto di vista evolutivo sembrano i più simili ai due virus preistorici.

Lo studio di questi virus offre enormi opportunità ai virologi, ma nelle ultime settimane molti media si sono concentrati in particolare su un’avvertenza da parte degli autori della ricerca: il riscaldamento globale potrebbe risvegliare dal permafrost anche dei virus patogeni. Per capire qualcosa in più sulla portata della scoperta e l’entità di questo rischio abbiamo chiesto un commento al professor Giovanni Maga, virologo del CNR autore e autore del libro Occhio ai virus della collana Chiavi di Lettura di Zanichelli.

Che cosa ci possono insegnare questi antichi virus?
I virus non lasciano fossili
e per studiare il loro passato evolutivo spesso occorre accontentarsi delle tracce genetiche che hanno lasciato negli altri organismi, cioè quelle sequenze virali che si sono integrate nel genoma di altri organismi. Nel 2012 dei virologi sono anche riusciti a estrarre da una mummia di 500 anni fa il genoma completo di un ceppo di epatite B, ma nel caso dei virus giganti trovati nel permafrost siberiano ci troviamo di fronte a materiale che è biologicamente ancora attivo dopo decine di migliaia di anni. Non è la prima volta che in biologia si riesce a “resuscitare” qualcosa da un lontano passato: sempre dal permafrost sono stati recuperati batteri antichissimi ed esistono casi di semi vecchi quanto Mollivirus ancora in grado di germinare, ma nel mondo della virologia non era mai accaduto nulla del genere. Si tratta di un’opportunità straordinaria per lo studio dell’evoluzione dei virus e l’estrema complessità di questo materiale, al confine tra il parassita e la cellula, ha implicazioni anche riguardo al dibattito sull’origine stessa dei virus: sono forse nati da cellule “degenerate” che hanno perso la capacità di sopravvivere autonomamente?

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Mollivirus sibericum (Immagine: Legendre et al, Pnas. 2015)

Lo scioglimento del permafrost causato dal riscaldamento globale può risvegliare anche dei virus pericolosi per l’uomo?
Lo scioglimento stagionale del permafrost è già stato collegato alle epidemie: gli strati ghiacciati più superficiali costituiscono una riserva di virus influenzali che infettano gli uccelli migratori. Nel valutare il rischio di contagio da parte di virus antichi bisogna però considerare che quelli attualmente conosciuti, Pithovirus e Mollivirus, infettano esclusivamente le amebe. Si tratta di virus a DNA estremamente specializzati, quindi è davvero molto difficile che acquisiscano la capacità di infettare nuovi organismi (il cosiddetto salto di specie). I virus più rischiosi per la nostra salute sono poi quelli a RNA, che però resistono molto meno negli antichi sedimenti. Infine bisogna valutare la probabilità che questi virus liberati nell’ambiente trovino un ospite compatibile: gli organismi che infettavano potrebbero essersi estinti senza lasciare successori adatti. L’uomo stesso è una specie molto giovane, e i primi colonizzatori raggiunsero il circolo polare artico intorno ai 40 000 anni fa: nel complesso, quindi, il riscaldamento globale ci espone a diversi rischi molto concreti, ma la contaminazione da parte di antichi virus rimane un’eventualità piuttosto remota.

Immagine in apertura: Brocken Inaglory (Own work) [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) or GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html)], via Wikimedia Commons

Immagine box: Legendre et al, Pnas. 2015

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