Le origine dell’HIV: un salto nel passato

Ad oggi dell’HIV si conoscono vita, morte e miracoli. È ormai chiaro come agisce, quali sono i meccanismi alla base della sindrome che causa nell’uomo, come combatterlo e persino come sfruttarlo. Poche domande, insomma, sono rimaste insolute, ed una di queste è proprio l’origine.

Da dove viene questo virus, in che zona del mondo e periodo è scoppiato e perché proprio quel momento e quel luogo?

Digital art colorful macro HIV disease cells
Digital art colorful macro HIV disease cells

È la domanda affascinante che si è posto un gruppo di ricercatori, che nell’ottobre di un paio di anni fa ha pubblicato lo studio, chiamato “The early spread and epidemic ignition of HIV-1 in human populations“, sul prestigioso giornale Science.

Gli autori (Nuno R. Faria, Andrew Rambaut, Marc A. Suchard, Guy Baele, Trevor Bedford, Melissa J. Ward, Andrew J. Tatem, João D. Sousa, Nimalan Arinaminpathy, Jacques Pépin, David Posada, Martine Peeters, Oliver G. Pybus, Philippe Lemey) hanno intrapreso un vero e proprio tuffo nel passato per conoscere le origini di questo virus, per risalire alla prima comparsa di questo virus nell’uomo e poi, ancora prima, al virus che fece il passaggio cross-specifico. Le armi utilizzate per questa ricerca “archeologica” sono del tutto inusuali: la statistica e gli algoritmi bioinformatici al posto dei soliti esperimenti molecolari.

Digital art colorful macro hiv disease cells
Digital art colorful macro HIV disease cells

Il gruppo è partito dall’unico indizio che possedeva, vale a dire le diverse sequenze genomiche del virus HIV-1, ed è andato a ritroso fino a scoprire l’antenato comune di questo virus ed il luogo da cui è divampato questo incendio epidemico.

Era il 1981 quando per la prima volta fu ufficialmente riconosciuto il primo caso di HIV negli USA, due anni dopo veniva isolato il virus, e poco dopo avvenne un’altra importante scoperta: la presenza della malattia in una vasta fetta della popolazione eterosessuale dell’Africa centrale, scoperta che slegava l’AIDS dalla comunità gay americana, e suggeriva inoltre dei retroscena più antichi e lontani di questa malattia.

Lentivirus virion AIDS disease HIV
Lentivirus virion AIDS disease HIV

Per ottenere la sequenza spazio-temporale di diffusione del virus i ricercatori hanno fatto un’analisi filogenetica dei virus provenienti dalle zone dell’Africa centrale, allineandole grazie ad algoritmi bioinformatici.

Analizzando tutte le sequenze genomiche dell’HIV-1 disponibili scoprirono una divisione all’interno di questo virus in un gruppo pandemico, o gruppo M, diffuso fino agli USA, e in un gruppo non pandemico, o gruppo O, rimasto confinato ancora oggi nell’area d’origine.

Ma qual è la zona di origine di questo virus?

AIDS HIV high contrast
AIDS HIV high contrast

Gli studiosi partirono quindi ad analizzare i virus dell’Africa centrale, e scoprirono una regione caratterizzata da un’altissima varietà genetica di HIV-1, ad indicare la presenza più antica del virus, evidenziando un gradiente massimo in una regione chiamata Kinshasa (attuale Congo) che andava calando nelle regioni circostanti (partendo dalla regione chiamata Brazzaville fino alla regione chiamata Mayombe).

Come contro-prova di questa ipotesi esclusero deliberatamente le sequenze provenienti dalla regione Kinshasa, ottenendo un nuovo epicentro nella regione più vicina a questa, Brazzaville, a soli 6 km oltre il Congo River.

Grazie a queste analisi filogenetiche il gruppo arrivò anche alla data della comparsa dell’ancestore comune più recente del gruppo M, e quindi alla prima infezione di un essere umano, che stimarono nel 1920 circa.

Viral replication enzyme integration retrovirus
Viral replication enzyme integration retrovirus

All’origine del virus appartenente al gruppo M ci fu la trasmissione cross-specifica del virus SIV dall’antenato dello scimpanzè all’uomo, evento che probabilmente avvenne nel sud-est del Camerun, dove sono stati identificati gli scimpanzè affetti dal ceppo di SIV più simile al gruppo M. Questa trasmissione cross-specifica è con ogni probabilità imputabile ad attività di caccia dei primati da parte dell’uomo, che permise un contatto tra gli individui.

Dopo essersi trasmesso da una specie all’altra si suppone che il virus abbia viaggiato lungo il Sangha River fino a Kinshasa (durante il periodo della colonizzazione del Camerun da parte della Germania (1884–1916), c’era una forte connessione fluviale tra il sud del Camerun e Kinshasa).

Stabilita l’origine del gruppo pandemico M in Kinshasa il gruppo di ricerca ha iniziato ad investigare come il virus si fosse diffuso dall’epicentro al resto dell’Africa. Lo studio del gruppo evidenzia il secondo passo del virus a Brazzaville (spiegando l’alta varietà genetica trovata in questa città) all’inizio al 1937, e da lì fino a raggiungere la regione più a sud dell’attuale Repubblica Democratica del Congo (Lubumbashi and Mbuji-Mayi) a cavallo tra il 1937 ed il 1939. Ci vollero un’altra decina d’anni perché il virus pandemico HIV-1 raggiungesse anche le zone centrali e a nord della DRC, tra cui la Bwamanda nel 1946 e Kisangani nel 1953, ritardo che si imputa ai diversi flussi di movimento della popolazione all’epoca, più intensi al sud della regione.

T-helper cell CD4 retrovirus AIDS disease
T-helper cell CD4 retrovirus AIDS disease

Nonostante questo le storie epidemiche di questi due gruppi, l’M e l’O, furono simili fino al 1960, momento in cui il gruppo M esplose letteralmente accendendo una vera e propria epidemia ed oltrepassando i confini della Repubblica Democratica del Congo. I motivi di questo cambiamento sono da ricercare tanto nell’evoluzione dei ruoli sociali (il cosiddetto sexual behavior o comportamento sessuale) che nell’evoluzione dei mezzi di trasporto.

Da questo momento in poi il virus iniziò a diffondersi in tutto il mondo, fino ad arrivare negli Stati Uniti ed al primo caso riconosciuto nel 1981, dal quale eravamo partiti.

Fonti: The early spread and epidemic ignition of HIV-1 in human populations, Nuno R. Faria, Andrew Rambaut, Marc A. Suchard, Guy Baele, Trevor Bedford, Melissa J. Ward, Andrew J. Tatem, João D. Sousa, Nimalan Arinaminpathy, Jacques Pépin, David Posada, Martine Peeters, Oliver G. Pybus, Philippe Lemey.

Laura Tasca

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