Variante Delta: alimentata dalla diffusione dilagante di persone che si sentono bene

 

 

Le persone infettate dalla variante Delta generalmente non hanno sintomi di Covid-19 fino a due giorni dopo aver iniziato a perdere il coronavirus.

 

Le persone infettate dalla variante Delta della SARS-CoV-2 hanno maggiori probabilità di diffondere il virus prima di sviluppare sintomi rispetto alle persone infettate da versioni precedenti, suggerisce un’analisi dettagliata di un’epidemia nel Guangdong, in Cina. “È più difficile fermarsi”, afferma Benjamin Cowling, epidemiologo dell’Università di Hong Kong e coautore dello studio, pubblicato su un server di prestampa il 13 agosto.

Cowling e i suoi colleghi hanno analizzato i dati esaustivi dei test di 101 persone nel Guangdong che sono state infettate da Delta tra maggio e giugno di quest’anno e i dati degli stretti contatti di quegli individui. Hanno scoperto che, in media, le persone hanno iniziato ad avere sintomi 5,8 giorni dopo l’infezione da Delta, 1,8 giorni dopo essere risultate positive per la prima volta per l’RNA virale. Ciò ha lasciato quasi due giorni agli individui per trasmettere l’RNA virale prima che mostrasse qualsiasi segno di COVID-19.

Uno studio precedente e un’analisi inedita di Cowling e altri stimano che prima che Delta emergesse, gli individui infetti da SARS-CoV-2 hanno impiegato in media 6,3 giorni per sviluppare sintomi e 5,5 giorni per risultare positivi a un test dell’RNA virale, lasciando una finestra più stretta di 0,8 giorni per lo spargimento virale.

Nell’ultimo lavoro, i ricercatori hanno anche scoperto che quelli infetti da Delta avevano concentrazioni più elevate di particelle virali, o carica virale, nei loro corpi rispetto alle persone infettate dalla versione originale di SARS-CoV-2. “In qualche modo il virus appare più veloce nella trasmissione e in quantità più elevate”, afferma Cowling. Di conseguenza, il 74% delle infezioni da Delta ha avuto luogo durante la fase presintomatica, una proporzione più alta rispetto alle varianti precedenti.

Questo alto tasso “aiuta a spiegare come questa variante sia stata in grado di superare sia il virus di tipo selvaggio sia altre varianti per diventare il ceppo dominante in tutto il mondo“, afferma Barnaby Young, clinico di malattie infettive presso il National Centre for Infectious Diseases di Singapore. I ricercatori hanno anche calcolato il “numero di riproduzione di base” di Delta, o R₀, che è il numero medio di persone a cui ogni persona infetta diffonderà il virus in una popolazione suscettibile. Hanno stimato che Delta ha una R₀ di 6,4, che è molto più alto del R₀ di 2-4 stimato per la versione originale di SARS-CoV-2, afferma Marm Kilpatrick, ricercatore di malattie infettive presso l’Università della California, Santa Cruz. “Delta si muove un po’ più velocemente, ed è molto più trasmissibile”.

Un piccolo numero di partecipanti allo studio ha sperimentato “infezioni” con Delta dopo aver ricevuto due dosi di un vaccino Covid-19 del virus inattivato. Ma il vaccino ha ridotto i carichi virali dei partecipanti al culmine dell’infezione. Gli individui vaccinati avevano anche il 65% in meno di probabilità rispetto agli individui non vaccinati di infettare qualcun altro, anche se la stima si è basata su un campione molto piccolo. Questa riduzione “è significativa e rassicurante sul fatto che i vaccini Covid-19 rimangono efficaci e parte fondamentale della nostra risposta alla pandemia”, afferma Young.

La mutazione che aiuta Delta a diffondersi a focolaio selvaggio è un cambiamento chiave degli amminoacidi virali. Una mutazione che altera un singolo amminoacido nella proteina spike SARS-CoV-2, la molecola virale responsabile del riconoscimento del virus e delle sue capacità invasive. La mutazione si chiama P681R e trasforma una prolina in arginina in una regione intensamente studiata della proteina spike chiamata sito di scissione della furina.

La presenza di questa breve serie di amminoacidi ha fatto scattare i campanelli d’allarme quando il SARS-CoV-2 è stato identificato per la prima volta in Cina, perché è associato a una maggiore infettività in altri virus come quelli dell’influenza, “ma non era stato precedentemente trovato in altri sarbecovirus, la famiglia di coronavirus a cui appartiene sars-CoV-2”, spiega Gary Whittaker, virologo della Cornell University di Ithaca, New York. Per invadere le cellule, la proteina spike SARS-CoV-2 deve essere tagliata due volte dalle proteine ospiti. Nel virus SARS-CoV-1 che causa una grave sindrome respiratoria acuta (SARS), entrambe le incisioni si verificano dopo che il virus si è bloccato su una cellula.

Ma con SARS-CoV-2, la presenza del sito di scissione della furina significa che gli enzimi ospiti (incluso uno chiamato furin) possono fare il primo taglio man mano che particelle virali appena formate emergono da una cellula infetta. Queste particelle virali pre-attivate possono quindi infettare le cellule in modo più efficiente rispetto alle particelle che richiedono due tagli, afferma Whittaker.

Delta non è stata la prima variante SARS-CoV-2 ad ottenere una mutazione che altera il sito di scissione della furina. La variante Alpha (ex inglese) ha un diverso cambiamento amminoacido nella stessa posizione di Delta. Ma le prove disponibili suggeriscono che l’effetto della mutazione è stato particolarmente profondo in Delta.

Nello studio di cui si parla ad inizio articolo, il team di Shi ha scoperto che la proteina spike viene tagliata in modo molto più efficiente nelle particelle variante Delta che nelle particelle Alpha, facendo eco ai risultati riportati a maggio dalla virologa Wendy Barclay all’Imperial College di Londra e dal suo team, che hanno confrontato Delta con un ceppo precedente.

Esperimenti di follow-up da entrambi i gruppi hanno mostrato che il cambiamento P681R era in gran parte responsabile del fatto che spike veniva tagliato in modo molto più efficiente. I ricercatori stanno anche iniziando a unire i punti tra P681R e la feroce infettività di Delta. Il team di Shi ha scoperto che, nelle cellule epiteliali delle vie aeree umane coltivate infettate da un numero uguale di particelle virali Delta e Alpha, Delta ha rapidamente sovra-completato la variante Alpha, imitando i modelli epidemiologici che si sono giocati a livello globale. Ma il vantaggio di Delta scompare quando i ricercatori eliminano il cambiamento P681R.

La mutazione potrebbe anche accelerare la diffusione della SARS-CoV-2 da cellula a cellula. Un team guidato da Kei Sato, un virologo dell’Università di Tokyo, ha scoperto che le proteine spike che portano il P681R aprono le membrane plasmatiche delle cellule non infette – un passo chiave nell’infezione – quasi tre volte più velocemente delle proteine spike prive del cambiamento. “Penso che il virus abbia successo in termini di quantità e velocità – afferma Whittaker -. È diventato un virus molto più efficiente”.

Sebbene si dimostri che il cambiamento P681R è una caratteristica cruciale di Delta, i ricercatori sottolineano che è improbabile che sia l’unica mutazione responsabile della rapida diffusione della variante. Delta porta numerose altre mutazioni alla proteina spike, così come ad altre proteine meno studiate, che potrebbero essere importanti.

“È molto semplicistico dire che è solo questo cambiamento del P681R. Penso che sia una somma di mutazioni”, dice Teresa Aydillo-Gomez, virologa della Icahn School of Medicine sul Monte Sinai di New York. Secondo gli scienziati, anche il contesto, sia epidemiologico sia genetico, avrà avuto un ruolo nell’ascesa di Delta.

Uno dei “fratelli” di Delta, una variante chiamata Kappa che, come Delta, è stata identificata per la prima volta in India, porta molte delle stesse mutazioni, inclusa la P681R, ma i suoi effetti non sono stati devastanti come quelli di Delta. In una prestampa pubblicata il 17 agosto, un team guidato dal biologo strutturale Bing Chen alla Harvard Medical School di Boston, Massachusetts, riferisce che la proteina spike di Kappa viene scissa meno frequentemente e si fonde con le membrane cellulari in modo molto meno efficiente di quello che fa Delta.

I ricercatori dicono che questo risultato solleva interrogativi sul ruolo del solo P681R. I ricercatori in Uganda hanno identificato il cambiamento P681R in una variante che si è diffusa ampiamente nel Paese all’inizio del 2021, ma che non è mai decollato come Delta, anche se mostra molte delle stesse proprietà negli studi di laboratorio basati su cellule.

Il team di Whittaker ha inserito il cambiamento P681R in una proteina spike dal coronavirus che circolava a Wuhan, in Cina, all’inizio della pandemia, e non ha riscontrato alcun aumento della sua infettività. “Ci vuole più di una mutazione per fare la differenza”, aggiunge. Indipendentemente dal suo ruolo in Delta, Whittaker e altri scienziati affermano che la mutazione ha sottolineato l’importanza di comprendere i cambiamenti nel sito di scissione della furina del coronavirus. Whittaker non si aspetta che P681R sia l’ultima mutazione del sito di scissione della furina a destare preoccupazione. “Sto aspettando di vedere cosa succederà dopo”.