Trovato un recettore chiave per il virus dell’influenza aviaria nelle mammelle bovine, dove si concentra e prospera. Per studiare l’epidemia, i laboratori BSL-3 hanno in programma di infettare le vacche con il virus.
Si prevede che il virus dell’influenza aviaria, che sta infettando le vacche da latte e diffondendo allarme negli Stati Uniti, raggiungerà la Germania a metà maggio 2024. Ma questa è in realtà una buona notizia. Una spedizione di campioni del virologo della Cornell University Diego Diel è stata spedita all’Istituto federale di ricerca per la salute animale di Riems, sede di uno dei rari laboratori ad alta sicurezza al mondo attrezzati per gestire agenti patogeni così pericolosi nei bovini e in altri animali di grandi dimensioni.
Lì, il veterinario Martin Beer utilizzerà i campioni per infettare le vacche da latte, alla ricerca di un quadro più completo della minaccia che il virus H5N1 rappresenta, sia per il bestiame che per le persone, rispetto a quanto i ricercatori sono stati in grado di raccogliere dai dati sul campo.
A sei settimane dall’inizio dell’epidemia che si è diffusa alle fattorie in nove stati degli Stati Uniti, il flusso di dati da quelle località rimane limitato mentre i funzionari della sanità pubblica applicano la loro autorità e alcune aziende agricole resistono alla supervisione.
“E’ incredibilmente difficile ottenere il giusto campione di inneschi negli allevamenti infetti”, afferma Richard Webby, ricercatore sull’influenza aviaria presso il St. Jude Children’s Research Hospital. “È chiaramente un ostacolo alla comprensione di ciò che sta succedendo. (…) Ecco perché queste infezioni sperimentali delle vacche saranno davvero molto importanti per ottenere nuove informazioni“.
Gli scienziati dei laboratori di livello di biosicurezza 3 (BSL-3) che gestiscono le vacche sperano di raccogliere indizi su come impedire al virus di stabilirsi nelle mandrie negli Stati Uniti o, eventualmente, in tutto il mondo.
Questo terribile scenario potrebbe danneggiare le industrie della carne bovina e dei prodotti lattiero-caseari e aumentare il rischio di una pandemia umana.
“Nessuno vuole che questo pericoloso virus si radichi in una nuova specie che usiamo per produrre cibo e che ha così tanti contatti ravvicinati con gli esseri umani”, dice Beer. Mentre lui e altri gruppi organizzavano i loro esperimenti di infezione controllata nei bovini, un preprint pubblicato da poco fornisce una possibile spiegazione del motivo per cui il virus sembra prosperare nella mammella della vacca e quindi finisce nel latte.
I virus dell’influenza si legano bene a determinati carboidrati di superficie cellulare chiamati acidi sialici, che variano a seconda della specie. I virus aviari si attaccano agli acidi sialici dell’anatra e del pollo, mentre i virus dell’influenza umana si attaccano ad alcuni acidi sialici dei mammiferi.
Nel preprint, pubblicato su bioRxiv, ricercatori danesi hanno trovato recettori di tipo anatra e di tipo umano nella ghiandola mammaria di una vacca da latte, che potrebbero renderla un bersaglio naturale per il virus degli uccelli.
I risultati sono potenzialmente importanti ma anche preliminari, avverte Beer, notando che distinguere tra alcuni tipi di acidi sialici può essere difficile. Ma Webby, uno degli autori del preprint, dice che è ovvio che le mammelle sono particolarmente ospitali per il virus.
“Sappiamo chiaramente che ci sono i recettori per il virus aviario perché sta crescendo come un’erbaccia”. Gli autori hanno anche espresso preoccupazione per il fatto che le vacche, come i maiali, potrebbero diventare “recipienti di miscelazione” dell’influenza che creano nuovi ceppi umani pericolosi quando i virus dell’influenza aviaria e dei mammiferi che infettano simultaneamente un animale si scambiano geni.
Finora, la minaccia per le persone è stata limitata. L’unico caso confermato fino ad oggi, un lavoratore lattiero-caseario del Texas che ha riferito di aver avuto uno stretto contatto con vacche munte in una fattoria colpita, ha sviluppato congiuntivite, ma i suoi sintomi si sono risolti dopo che gli è stato somministrato un farmaco antinfluenzale.
Un tampone oculare ha prodotto un virus dello stesso genotipo H5N1, chiamato B3.13, che ha infettato le vacche, hanno riferito i ricercatori la scorsa settimana sul New England Journal of Medicine. Gli occhi umani possono essere vulnerabili al ceppo perché contengono lo stesso recettore H5N1 che si trova nelle anatre e nelle mammelle delle vacche.
Ma la rapida crescita virale nelle mammelle delle vacche solleva preoccupazioni sul fatto che il virus aviario possa imparare ad attaccarsi ad altri recettori virali specifici per i mammiferi anche nella mammella, afferma Tom Peacock, virologo dell’influenza presso il Pirbright In-stitute.
Ciò potrebbe consentire al ceppo di influenzare le persone più facilmente. “Sembra una buona ragione per sradicare questo dal bestiame il prima possibile”, dice Peacock. Uno degli obiettivi del lavoro di laboratorio è quello di studiare come il virus si diffonde da vacca a vacca.
La teoria di lavoro è che le vacche infette in lattazione stiano diffondendo il virus ad altre vacche durante il processo di mungitura, ma ciò si basa su prove circostanziali come la presenza di H5N1 nei campioni ambientali delle sale di mungitura.
“La grande domanda in questo momento è se il virus si trasmette meccanicamente o può essere trasmesso da vacca a vacca anche tramite aerosol“, afferma Jürgen Richt, virologo presso la Kansas State University. “Ci sono solo poche strutture in grado di svolgere questo tipo di lavoro, quindi ci siamo coordinati tra di noi su chi sta facendo cosa”.
Richt, che gestisce una di queste strutture, ha in programma di inoculare il naso e la bocca di vacche maschi e femmine con lo stesso ceppo che Diel ha inviato a Beer. “Poi esamineremo cosa sta succedendo all’interno degli animali”, dice. “Ne uccideremo alcuni dopo 4 o 5 giorni e guarderemo dove si trova il virus nel corpo“.
Altri saranno osservati per settimane per vedere se sviluppano anticorpi contro l’H5N1 e per quanto tempo diffondono il virus in vari modi. E 2 giorni dopo alcune di queste infezioni iniziali, nuove vacche, chiamate sentinelle, verranno aggiunte al mix per vedere se possono contrarre il virus.
Mentre Richt sta facendo questi esperimenti con vacche che non lattano, Beer lavorerà con le vacche in lattazione, depositando il virus direttamente all’interno di tutti e quattro i capezzoli degli animali. L’utilizzo di questi animali aggiunge un livello di complessità, perché le vacche da latte sono molto sensibili ai cambiamenti delle loro condizioni e perché hanno bisogno di essere munte regolarmente, dice Beer.
“Abbiamo appena acquistato tre nuove mungitrici da inserire nella BSL-3”. Ma questo tipo di esperimenti sono “assolutamente cruciali”, dice il biologo evoluzionista Michael Worobey dell’Università dell’Arizona. “È ancora possibile che questa diventi una pandemia H5N1. E questi esperimenti aiuteranno a capire se questo è probabile o meno probabile”.
Altri ricercatori stanno studiando il ceppo di influenza bovina in coltura cellulare. Diel, ad esempio, sta esaminando la capacità del virus di replicarsi in diversi tipi di cellule. Vuole anche vedere se l’affinità dell’emoagglutinina dell’H5N1 bovino, la proteina di superficie che il virus usa per legarsi alle cellule, è cambiata in una più adatta per gli acidi sialici sulle cellule del tratto respiratorio umano, un segno che il virus si sta adattando ai mammiferi.
Alcuni scienziati sono alla ricerca di mutazioni nelle sequenze virali delle vacche infette. Alcuni cambiamenti, come quello chiamato 631L, sono già stati trovati e sembrano far funzionare meglio la polimerasi H5N1, l’enzima che il virus produce per copiare il suo genoma, nei mammiferi. Ma mutazioni simili sono state osservate in casi di H5N1 in altri animali, e finora ci sono state poche altre prove di adattamento mammaliano, dice Peacock.
Man mano che vengono scoperte nuove mutazioni, gli scienziati stanno progettando di modificare geneticamente i virus dell’influenza delle vacche che stanno già utilizzando negli esperimenti per rispecchiare questi cambiamenti. “È solo più veloce che aspettare che un nuovo ceppo isolato venga inviato di nuovo, il che richiede settimane”, afferma Beer.
La raffica di attività dal lato della ricerca è in netto contrasto con quella che gli scienziati dicono essere ancora una lenta risposta ufficiale: i ricercatori non hanno ancora idea di quante vacche nelle mandrie colpite o nei lavoratori nelle fattorie abbiano anticorpi, un segno di infezione, dice Worobey. “Mi piacerebbe avere qualche informazione sierologica.”” Il motivo per cui questo non è un grosso problema di salute umana è perché il virus non è così trasmissibile. Non è a causa delle nostre azioni in risposta a questa nuova situazione”, afferma la virologa Marion Koopmans dell’Erasmus Medical Cente.
Fonte: “To probe outbreak, BSL-3 labs plan to infect cows with flu virus”. Kai Kupferschmid, SCIENCE – 10 May 2024 • Vol. 384 Issue 6696
