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Delta vs vaccino: i ceppi alla base della terza ondata di COVID-19

© REUTERS / DADO RUVICFiale con vaccini anti-COVID Pfizer ed AstraZeneca
Fiale con vaccini anti-COVID Pfizer ed AstraZeneca - Sputnik Italia, 1920, 02.08.2021
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Approfondimento
In questo approfondimento di Sputnik vediamo in che modo il virus sta evolvendo e com’è possibile tenerlo monitorato.
Al momento nel mondo si registrano 4 ceppi di coronavirus SARS-CoV-2: alfa, beta, gamma e delta. L’ultimo di questi, per via di alcune mutazioni, si è rivelato essere il più contagioso e ha scatenato una nuova ondata di COVID-19. Gli scienziati comunque non smettono di monitorare anche le altre varianti dell’agente patogeno.

Cosa sono una variante e un ceppo di coronavirus

Questi concetti si rifanno al genoma del virus. Il SARS-CoV-2, responsabile di causare la patologia COVID-19, presenta un apparato genetico che si sostanzia sotto forma di RNA, ossia una lunga molecola composta da 4 nucleotidi. Al suo interno sono codificate le informazioni relative alle proteine e alla longevità del patogeno.
I virus si riproducono soltanto all’interno della cellula viva, sfruttandone le risorse. Per farlo devono raddoppiare l’RNA. Si tratta di un complesso processo a più fasi durante il quale possono occorrere degli errori. I più tipici sono la ricollocazione dei nucleotidi o la sostituzione di uno con l’altro. Questi errori sono detti mutazioni. Durante lo sdoppiamento dell’RNA è possibile che si verifichino perdite di piccole sequenze.
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Il virus tenta di correggere gli errori di replicazione, ma non sempre ha successo. Se una mutazione conferisce all’agente patogeno un qualche vantaggio vitale, questa acquisisce potere. A differenza degli organismi cellulari, infatti, i virus presentano un genoma di dimensioni ridotte. E questo è dovuto alla loro rapida evoluzione. Il virus muta rapidamente. E sebbene il SARS-CoV-2 non è affatto un campione di velocità, in media al mese riesce a mutare 1-2 volte. I virus mutati sono detti varianti.
Se una mutazione viene assorbita in maniera considerevole nel genoma o se si accumulano diverse mutazioni insieme, questo può influire significativamente sulle proprietà fisiche dell’agente patogeno. Questa variante viene definita ceppo.

Perché è importante identificare le nuove varianti di SARS-CoV-2

La maggior parte delle mutazioni presenti nel genoma virale sono dovute alla sostituzione di un nucleotide con un altro. Sempre più spesso si tratta di mutazioni non rilevanti. Ma nel genoma sono presenti aree nelle quali una modificazione può portare alla formazione di ceppi più pericolosi. Per il SARS-CoV-2 si tratta di un gene che codifica la cosiddetta proteina S.
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La proteina S (spike) aiuta il virus a penetrare nella cellula. Un soggetto contagiato dal ceppo di Wuhan infettava in media 1,5 altre persone, 2 al massimo. Tuttavia, gli scienziati sapevano che la comparsa di un’altra mutazione avrebbe reso il virus più contagioso, pertanto monitoravano da vicino tutte le modificazioni eventualmente occorse nel gene della proteina spike.
Un recettore particolarmente importante è l’elemento che si lega alla membrana cellulare. Nell’autunno dello scorso anno in quest’area è comparsa una mutazione dovuta alla sostituzione del nucleotide asparagina al posto della tirosina nella 501° posizione (N501Y). In seguito questa mutazione è stata rintracciata in campioni provenienti dal Sudafrica e dal Brasile. Queste varianti si sono diffuse ampiamente in queste regioni.
Alcune hanno cominciato ad essere prevalenti in altre zone del mondo. Ad esempio, la variante alfa (ex variante britannica) o l’arcinota variante delta. Sono chiamate ceppi per sottolineare le loro peculiari proprietà, ma nei documenti ufficiali figura il termine “variante”. Sono più contagiose tanto che il ceppo delta ha modificato anche quanto sappiamo sul decorso della patologia.
Conoscendo quali sono le varianti diffuse nella popolazione, gli scienziati riescono a prevedere lo sviluppo della pandemia e a prendere delle misure preventive tra cui figurano anche le serrate. Così è successo in alcune città australiane dove, nonostante il totale isolamento del continente dal resto del mondo, è penetrato il ceppo delta.
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Come monitorare l’evoluzione del coronavirus

Dai soggetti infetti vengono prelevati campioni di mucosa e viene decodificato il genoma dell’agente patogeno. Queste informazioni vengono caricate in banche dati comuni e comparate. Ad esempio, nella banca dati GISAID sono presenti oltre 2 milioni di genomi di coronavirus provenienti da tutto il mondo. La banca dati dispone di un sistema di tracciamento che consente di visualizzare in quale Paese è stata identificata una data variante.
L’albero evolutivo del coronavirus è disponibile ad accesso libero grazie al progetto Nextstrain.
Sul sito CoVariants che utilizza i dati raccolti da GISAID è possibile vedere quali mutazioni distinguono il genoma di una data variante. Ad esempio, la variante delta presenta 4 mutazioni rilevanti nella proteina spike e due delezioni.

Dov’è finita la prima variante del virus di Wuhan

Gli scienziati cinesi hanno decodificato il genoma del SARS-CoV-2 nel dicembre del 2020 e l’hanno presentato alla comunità scientifica. Le successive decodifiche hanno dimostrato che il virus evolve, generare nuove linee evolutive che in seguito si estinguono. Tutte le varianti di coronavirus oggi esistenti sono state originate da quella di Wuhan.

Quali sono le nuove varianti più contagiose di SARS-CoV-2

L’OMS ha identificato come pericolose 4 varianti: alfa, beta, gamma e delta. La beta è stata identificata per la prima volta in Sudafrica. È più contagiosa del 50%. Inoltre, questa variante diminuiva considerevolmente l’efficacia del vaccino vettoriale di AstraZeneca. Per questo i test del vaccino sono stati interrotti e le scorte restanti sono state trasmesse ad altre nazioni africane. Oggi la beta circola in ben 123 Paesi.
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Gli scienziati sono preoccupati soprattutto dal ceppo delta. È stato identificato l’anno scorso in India. In primavera ha scatenato una potente ondata di COVID-19 nel Paese sebbene fino ad allora gli indiani fossero riusciti a contenere l’epidemia. Il virus è penetrato velocemente in diverse aree del pianeta.
In Gran Bretagna ha cominciato ad essere il ceppo prevalente sostituendosi alla alfa. In Russia, secondo gli ultimi dati, oltre il 70% dei contagiati presentano la delta. Questo ceppo causa sintomi leggermente diversi. Spesso non si denota la perdita di olfatto e la presenza di tosse, ma diarrea e mal di pancia. Nei contagiati recidivi è maggiore il rischio di ospedalizzazione. I medici segnalano un aumento dell’incidenza tra giovani e bambini, ma ad oggi non è chiari se questo sia o meno legato alle peculiarità della delta.
Tra le varianti più preoccupanti citiamo altresì la delta plus identificata a giugno dell’anno scorso in Nepal. Presenta 5 mutazioni nella proteina spike che rendono il virus molto pericoloso.

Quali altre varianti monitorano gli scienziati

Nell’elenco dell’OMS compaiono 4 varianti di SARS-CoV-2 giudicate degne di interesse, ma non vi è ragione ad oggi di considerarle più pericolose.
Ad esempio, la variante iota è stata rilevata nel marzo dello scorso anno a New York, si diffonde più rapidamente del 35% rispetto alle altre. Per un po’ di tempo la iota è entrata in competizione con l’alfa e gli scienziati ipotizzavano che questa variante sarebbe stata pericolosa per via della mutazione E484K presente nella proteina spike che le consente di aggirare gli anticorpi. L’OMS le conferì lo status di possibile minaccia, ma queste previsioni non si sono avverate e ora la iota è soltanto oggetto di monitoraggio.
Nell’elenco di monitoraggio figura anche una variante russa, la AT.1, che è comparsa a gennaio. È stata chiamata “nordoccidentale”.

I vaccini sono efficaci contro le nuove varianti?

Questa è la domanda più preoccupante che ci poniamo tutti. Tutti i vaccini sono basati sul ceppo di Wuhan: contengono l’intero virus inattivato (CoviVac, Sinopharm) o uno dei suoi geni che codifica la proteina spike (Sputnik V, AstraZeneca, Yanssen) o imitano nella cellula la sintesi della proteina spike (Pfizer, Moderna).
I test clinici si sono tenuti quando nel mondo erano prevalenti i ceppi legati a quello di Wuhan, nonché il ceppo alfa in Gran Bretagna. Dunque, la reale efficacia protettiva fa riferimento anzitutto a questi ceppi.
Le varianti in circolazione oggi contengono diverse mutazioni nella proteina spike. In parole povere, non si tratta esattamente dello stesso antigene su cui sono stati studiati i vaccini. Pertanto ci si chiede se lo spettro di anticorpi generato dai vaccini sia sufficiente a contrastare le nuove varianti.
Non vi è un metodo diretto per valutare l’efficacia di un vaccino, ma soltanto tecniche indirette. Una di queste consiste nel monitorare in che modo si modifica il numero di nuovi casi di contagio e quello delle ospedalizzazioni. Prendiamo l’esempio della Gran Bretagna dove circa l’88% della popolazione adulta ha ricevuto una dose del vaccino e il 67% anche la seconda. Nel Paese è predominante la variante delta. Secondo le statistiche ufficiali, l’incidenza è aumentata nell’ultima settimana di oltre un terzo e le ospedalizzazioni sono cresciute del 46,8%. I grafici segnalano una nuova ondata dalla quale devono proteggersi anche i vaccinati. Si parla, ad esempio, di esaurimento della copertura vaccinale.
Tuttavia, e questo è dimostrato da molti studi, i vaccinati si ammalano meno frequentemente e comunque in maniera lieve. Vladimir Uyba, governatore della Repubblica dei Komi (Russia), riporta le seguenti statistiche: tra i malati di COVID in ospedale soltanto lo 0,1% è vaccinato, il restante 99,9% invece è costituito da soggetti non vaccinati.
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Un altro metodo indiretto per stimare l’efficacia di un vaccino è rappresentato dagli esperimenti di laboratorio. Gli scienziati creano uno pseudo-virus che presenta la proteina spike, inseriscono nel suo genoma una mutazione in modo da imitare la variante studiata. Poi la inoculano in una linea cellulare umana e dopo alcuni giorni contano le cellule infettate.
Gli scienziati del Centro Gamaleya hanno condotto questo esperimento con 4 dei ceppi più pericolosi e hanno dimostrato che il siero sanguigno dei soggetti vaccinati con Sputnik V continua ad essere intatto dimostrando così l’efficacia del vaccino alle nuove varianti. Gli autori segnalano soltanto una piccola riduzione dell’efficacia contro la beta e la delta. Continuano comunque le attività di monitoraggio.
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