La maggior parte delle pandemie inizia quando un virus o un altro agente patogeno passa dagli animali all’uomo. Molti scienziati ritengono che sia così che sia emerso il COVID-19. Il virus responsabile della malattia, il SARS-CoV-2, è strettamente imparentato con i coronavirus presenti nei pipistrelli.
Ora, un team di ricercatori dell’UCSF Quantitative Biosciences Institute (QBI), della Icahn School of Medicine del Mount Sinai, dell’Institut Pasteur e del Fred Hutchinson Cancer Center ha identificato una differenza genetica straordinariamente piccola che potrebbe aiutare a spiegare come alcuni virus animali si adattano agli esseri umani e causano gravi malattie.
Le loro scoperte, pubblicate su Cell Host & Microbe , dimostrano che la modifica di un solo amminoacido in una proteina del coronavirus può alterare il modo in cui il virus interagisce con il sistema immunitario sia dei pipistrelli che degli esseri umani, portando a risposte all’infezione molto diverse.
Piccole modifiche genetiche, grandi effetti biologici
Per studiare il processo, i ricercatori hanno confrontato il SARS-CoV-2 con il RaTG13, un coronavirus strettamente correlato che infetta i pipistrelli ma di cui non si conoscono casi di infezione nell’uomo.
Il team ha esaminato come ciascun virus interagisse con le proteine immunitarie nelle cellule polmonari sia umane che di pipistrello. Il lavoro è stato reso possibile dalla prima linea cellulare polmonare coltivata in laboratorio, sviluppata a partire dal pipistrello ferro di cavallo maggiore.
Una proteina virale in particolare, nota come OrfB9, si è distinta per la sua importanza. Sebbene le versioni di OrfB9 del SARS-CoV-2 e del RaTG13 siano quasi identiche, differiscono per un solo amminoacido tra i circa 100 amminoacidi presenti nella proteina.
Risposte diverse nelle cellule umane e in quelle dei pipistrelli
Quella minima differenza ha prodotto effetti sorprendentemente diversi.
Nelle cellule polmonari umane, la versione di OrfB9 del SARS-CoV-2 ha disattivato un importante sistema di allarme immunitario, consentendo al virus di replicarsi in modo più efficace.
Nelle cellule polmonari dei pipistrelli, tuttavia, la versione RaTG13 ha attivato una proteina immunitaria che ha contribuito a tenere sotto controllo il virus.
I risultati suggeriscono che anche modifiche genetiche estremamente piccole possono influenzare la capacità di un virus di rimanere confinato al suo ospite animale naturale o di acquisire la capacità di proliferare negli esseri umani.
“La differenza tra un virus che rimane confinato nei pipistrelli e uno che si trasmette agli esseri umani causando malattie catastrofiche può dipendere da cambiamenti genetici incredibilmente piccoli”, ha affermato Nevan J. Krogan, PhD, direttore del QBI e autore senior dello studio. “Mappando queste interazioni a livello proteico, attraverso due virus e due specie diverse, possiamo individuare le firme molecolari che predicono il rischio di trasmissione. È il tipo di sistema di allerta precoce di cui il mondo ha bisogno.”
Comprendere i rischi di ricaduta futuri
La ricerca fonisce nuove informazioni sui cambiamenti molecolari che possono aiutare i virus animali ad adattarsi agli ospiti umani. Identificando specifiche interazioni proteiche legate agli eventi di passaggio da una specie all’altra, gli scienziati potrebbero essere in grado di riconoscere meglio i virus con il potenziale di saltare da una specie all’altra prima che scatenino future epidemie.
Autori: gli autori dell’UCSF sono Jyoti Batra, PhD; Yuan Zhou, MS; Rithika Adavikolanu; Durga Anand; Sooraj Verma; Martin Gordon, MS; Shivali Malpotra, MS; Jack M. Moen, Ph.D.; Ajda Rojc, MS; Atoshi Banerjee, Ph.D.; Sourobh Maji, PhD; Monita Muralidharan, PhD; Helene Foussard, dottore di ricerca; Irene P. Chen, PhD; CJ San Felipe, Ph.D.; Lorena Zuliani-Alvarez, PhD; Promisree Choudhury, PhD; Kirsten Obernier, dottore di ricerca; Rahul Suryawanshi, Ph.D.; Taha Y. Taha, PhD, PharmD; Kliment A. Verba, PhD; James S. Fraser, Ph.D.; Robert M. Stroud, PhD, MA; Melanie Ott, MD, PhD; Ben Polacco, PhD; Danielle L. Swaney, PhD; Ignacia Echeverria, PhD; e Manon Eckhardt, PhD. Per l’elenco completo degli autori, si veda l’articolo.
Finanziamenti: National Institutes of Health (U19AI135990, U19AI135972, U54AI170792, F31AI164671-01, G20AI174733, UL1TR004419, S10OD026880, S10OD030463); Howard Hughes Medical Institute; James B. Pendleton Charitable Trust; Roddenberry Foundation; P. e E. Taft; Gladstone Institutes; Fast Grants; Innovative Genomics Institute; Chan Zuckerberg Biohub — San Francisco; ANR EmerCoV AAP CE35.
Abstract grafico
Materials provided by University of California – San Francisco. Note: Content may be edited for style and length.
Jyoti Batra, Magdalena Rutkowska, Yuan Zhou, Chengjin Ye, Rithika Adavikolanu, Janet M. Young, Durga Anand, Sooraj Verma, Haripriya Parthasarathy, Martin Gordon, Shivali Malpotra, Anastasija Cupic, Thomas Kehrer, Melanie Dos Santos, Ronald Benjamin, Jack M. Moen, Declan M. Winters, Vincent Caval, Ajda Rojc, Ignacio Mena, Sadaf Aslam, Carles Martinez-Romero, Isabela Conde Viñas, Zain Khalil, Keith Farrugia, Fernando Villalón-Letelier, Atoshi Banerjee, Dafna Tussia-Cohen, Amy Diallo, Sourobh Maji, Monita Muralidharan, Helene Foussard, Irene P. Chen, Rotem Fuchs, C.J. San Felipe, Lorena Zuliani-Alvarez, Promisree Choudhury, Kirsten Obernier, Ségolène Gracias, Rahul K. Suryawanshi, Boris Bonaventure, Carlos Ibáñez, Jeffrey R. Johnson, Javier Juste, Lars Pache, Robert M. Stroud, Kliment A. Verba, James S. Fraser, Harm van Bakel, Taha Y. Taha, Melanie Ott, Tzachi Hagai, Nolwenn Jouvenet, Caroline Demeret, Benjamin J. Polacco, Danielle L. Swaney, Ignacia Echeverria, Mehdi Bouhaddou, Manon Eckhardt, Harmit S. Malik, Luis Martinez-Sobrido, Lisa Miorin, Adolfo García-Sastre, Nevan J. Krogan. Coronavirus protein interaction mapping in bat and human cells reveals network rewiring governing immune evasion and zoonotic potential. Cell Host, 2026; 34 (6): 1100 DOI: 10.1016/j.chom.2026.04.015
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