Il viroma umano

Negli ultimi anni gli scienziati hanno rivolto molta attenzione al microbiota, ovvero l’insieme di tutti i batteri presenti nel nostro organismo. Ma i batteri non sono gli unici microrganismi con cui il nostro organismo entra in contatto, come abbiamo imparato con la recente pandemia da SARS-CoV-2 non dobbiamo dimenticare la presenza dei virus. Per questo motivo è stata rivolta l’attenzione anche a tutti i virus che risiedono nel nostro organismo, che vengono definiti come VIROMA, ovvero l’insieme eterogeneo di tutti i virus presenti nel corpo umano e sulla sua superficie. Si possono trovare in tutti i tessuti e organi del corpo umano, infatti, sono presenti a livello delle mucose, all’interno dell’apparato digerente, dei polmoni e anche in sedi considerate da sempre sterili come il sangue e il sistema nervoso. Tuttavia, la maggior parte dei virus si concentra nel tratto gastrointestinale, nelle vie respiratorie e nelle vie urinarie.

I virus sono presenti nell’uomo fin dall’antichità, i primi reperti archeologici di virus risalgono a circa 5.000 anni fa. In questi reperti sono stati trovati i resti di virus che causano malattie come il vaiolo e la peste. Nel nostro corpo, infatti, ospitiamo sia virus che causano infezioni acute, croniche e latenti, sia virus non patogeni, compresi quelli integrati nel genoma umano.

I virus sono microrganismi ingannevolmente semplici. Sono costituiti da materiale genetico racchiuso in un guscio proteico, che non riescono a riprodursi autonomamente, ma devono sfruttare altre cellule per farlo. Alcuni causano gravi malattie, come l’HIV, l’AIDS, l’influenza e anche alcuni tipi di cancro. Altri, al contrario, possono persino promuovere la salute e sono addirittura benefici, come i batteriofagi, che aiutano a combattere le infezioni batteriche e i virus oncolitici che possono essere utilizzati per il trattamento del cancro.

Un mosaico invisibile

*Figura 1 – Principali distretti corporei che ospitano virus. [Fonte: https://4virology.net/]*

Si stima che il viroma sia composto da circa 10¹³ particelle in ogni individuo. Un vero e proprio mosaico invisibile. Studi recenti hanno illustrato l’eterogeneità di questo viroma nei differenti distretti corporei e la sua comparsa durante il periodo neonatale.

Il viroma umano comprende:

batteriofagi (fagi) che infettano i batteri e altri microrganismi;
virus che infettano le cellule umane;
virus presenti all’interno degli alimenti;
HERV

Diversi virus che infettano l'uomo — *Figura 2 – Diversi virus che infettano l’uomo. [Fonte: https://it.freepik.com/]*

I virus non patogeni colonizzano i siti del corpo umano, senza causare condizioni patologiche, spesso per lunghi periodi di tempo. Ad esempio, gli Anelloviridae, una famiglia di virus a DNA a singolo filamento. Estremamente comuni nei viromi umani e ad oggi non sono stati scoperti eventuali effetti patogeni.

Tuttavia, il genoma virale resta ancora inesplorato. Quasi l’8% del nostro genoma è composto da decine di migliaia di sequenze HERV: “Human Endogenous Retrovirus”, retrovirus umani endogeni molto antichi e conservati all’interno del genoma. Versioni degenerate e semplificate di questi virus, noti come retrotrasposoni, occupano più del 40% del nostro codice genetico. Ciò avviene perché quando un retrovirus infetta una cellula copia il suo frammento di RNA grazie a un particolare enzima chiamato trascrittasi inversa, all’interno del genoma della cellula, dove poi rimane.

Come varia il viroma umano

Il viroma varia da un individuo all’altro e durante il corso della vita. La sua composizione è molto diversa da persona a persona con un ampio grado di variabilità interindividuale a seconda dell’età, dello stile di vita e dell’esposizione a fattori ambientali. È stata evidenziata una grande differenza tra i viromi orali di uomini e donne. Ciò potrebbe essere dovuto al diverso assetto ormonale tra uomo e donna. Il viroma, poi, varia considerevolmente tra le popolazioni geografiche. È stata osservata una minore diversità tra i viromi degli individui nei paesi occidentali rispetto a quella tra gli individui nei paesi non occidentali. Queste differenze potrebbero essere correlate alla dieta e anche all’ambiente. Ma all’interno di un singolo individuo sano il viroma sembra rimanere stabile lungo tutta la durata della sua vita adulta.

Possiamo immaginare i nostri corpi come dei superorganismi costituiti da cellule umane con cui convivono batteri, funghi e soprattutto virus, che possono influenzare positivamente o negativamente la nostra salute.

“HUMAN VIROME PROGRAM”

Il viroma umano ha un ruolo essenziale nella regolazione dell’omeostasi e nel mantenimento della salute. Tuttavia, la rottura di questo equilibrio può portare allo sviluppo di malattie. Molte implicazioni dei virus sulla salute umana sono già note, ma quello dei virus rimane ancora un ampio campo da scoprire e molti devono ancora essere caratterizzati. Progressi nella loro conoscenza potrebbero portare a nuove prospettive nel mondo della biomedicina, anche per migliorare la comprensione delle malattie e sviluppare nuove terapie. I virus potrebbero essere utilizzati per la terapia genica, per trasportare geni terapeutici nelle cellule. Questo approccio è stato già sperimentato per trattare malattie come l’emofilia e l’AIDS. Inoltre, i virus potrebbero aiutarci a valutare lo stato del nostro sistema immunitario attraverso l’utilizzo di nuovi mezzi diagnostici.

Per questo motivo è nato lo “Human Virome program” con l’obiettivo di identificare i virus non patogeni presenti nell’uomo. Come detto in precedenza, infatti, il viroma umano è molto ampio e diversificato. Escludendo quelli che causano diverse condizioni cliniche, i virus sono in gran parte poco studiati, così come la loro interazione e il loro impatto sulla salute umana, a tutt’oggi sconosciuti. “Sappiamo molto sui batteri che abitano gli esseri umani” afferma David Pride, medico di malattie infettive presso l’Università della California. “Ma non sappiamo assolutamente nulla dei virus”.