Pubblicato il 10 dicembre 2024

I coronavirus: responsabili di infezioni respiratorie ed enteriche e di zoonosi

La ricerca sui coronavirus è svolta in laboratori di alta sicurezza di livello 3. I ricercatori indossano tute protettive integrali che coprono anche il capo. Il lavoro con i virus viene effettuato a un banco di lavoro di sicurezza biologica, adottando tutte le precauzioni necessarie.

L’IVI conduce ricerche sulle infezioni respiratorie ed enteriche causate dai coronavirus (CoV) negli esseri umani e negli animali. Il suo obiettivo è comprendere meglio l’interazione dei virus con l’organismo ospite per chiarire i meccanismi della patogenesi e poter così elaborare strategie di prevenzione e controllo delle infezioni da CoV.

I coronavirus sono virus a RNA, descritti per la prima volta quasi un secolo fa. Molto variabili dal punto di vista genetico, possono infettare sia numerose specie animali sia gli esseri umani e rappresentano quindi un importante rischio di zoonosi (malattie trasmesse dall’animale all’essere umano e viceversa).

I più conosciuti sono i coronavirus altamente patogeni che provocano gravi sintomi clinici negli esseri umani, come il SARS-CoV (Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus), il MERS-CoV (Middle East Respiratory Syndrome Coronavirus) e il SARS-CoV-2 (Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2). Esistono però anche numerosi coronavirus rilevanti per la medicina veterinaria, che possono infettare diverse specie animali tra cui suini, bovini, gatti, cani, roditori e uccelli. Negli animali, i coronavirus infettano principalmente le vie respiratorie e il tratto intestinale e, oltre a sintomi respiratori, possono causare sintomi clinici quali diarrea, peritonite, epatite ed encefalomielite.

Esempi di coronavirus negli animali

Polli: virus della bronchite infettiva aviaria (IBV)
Bovini: coronavirus bovino (BCoV)
Gatti: coronavirus felino (FCoV), virus della peritonite infettiva felina (FIPV)
Suini: virus della diarrea epidemica suina (PEDV), virus della gastroenterite trasmissibile (TGEV), coronavirus respiratorio suino (PRCoV)

• Perché è importante?

  I coronavirus rappresentano un rischio e un pericolo non soltanto per gli esseri umani, ma anche per numerose specie animali. Il fatto che possano essere all’origine di zoonosi ne complica ulteriormente la prevenzione e il controllo. Gli animali possono fungere da serbatoio o da ospiti intermedi. La ricerca sui coronavirus è essenziale per sviluppare misure di controllo e prevenzione efficaci, in quanto non sono ancora disponibili vaccini o trattamenti per tutte le malattie causate da questi virus, che possono inoltre provocare ingenti danni economici.

• Che cosa fa l’IVI?

  Uno dei nostri obiettivi a lungo termine è studiare la replicazione dei coronavirus. Per farlo impieghiamo sistemi di genetica inversa che permettono di analizzare i meccanismi e gli enzimi che influenzano l’espressione genica dei coronavirus a livello molecolare. Il sistema di genetica inversa si è rivelato rapido, resistente e versatile e virus ricombinanti dei principali ceppi di CoV sono disponibili in laboratorio. Siamo riusciti a identificare e caratterizzare i meccanismi di regolazione traduzionale dell’espressione genica dei CoV. Abbiamo inoltre analizzato le attività enzimatiche codificate dal gene replicasi dei CoV e la replicazione, la trascrizione e l’involucro dei coronavirus impiegando CoV ricombinanti, repliconi di RNA, genomi minimi difettosi e particelle simil-virali. Per studiare le interazioni tra i virus respiratori e i loro ospiti, abbiamo allestito colture primarie di cellule epiteliali dell’apparato respiratorio che crescono in condizioni dette di «interfaccia aria-liquido». Questo sistema di coltura è ora disponibile per diverse specie (esseri umani, camelidi, pipistrelli) e ci permette di caratterizzare determinate interazioni tra virus e ospite (p. es. meccanismi congeniti di evasione immunitaria), nonché la trasmissione zoonotica dei CoV in un ambiente simile a quello dei loro autentici tessuti bersaglio primari.

  • Effettuiamo ricerca sui coronavirus negli animali e sui coronavirus ad alto potenziale zoonotico (ad es. MERS-CoV e SARS-CoV-2). Lavoriamo inoltre allo sviluppo di vaccini contro diversi coronavirus.
  • Caratterizziamo dal punto di vista funzionale nuove varianti emergenti di SARS-CoV-2.
  • Identifichiamo e valutiamo sostanze antivirali e inibitori.
  • Sperimentiamo potenziali sostanze antivirali per il trattamento della peritonite infettiva felina (FIP) causata da coronavirus nei gatti.
  • Insieme al Centro per le malattie virali emergenti dell’Università di Ginevra, siamo il laboratorio di riferimento per le varianti di SARS-CoV-2 della rete Coronavirus Network (CoViNet) dell’OMS. Si tratta della prima rete di laboratori di riferimento dell’OMS per la ricerca su questo virus, costituita da 20 laboratori in tutto il mondo. La rete coadiuva l’OMS nella caratterizzazione di nuove varianti di SARS-CoV-2 e nell’elaborazione di basi per la valutazione dei rischi sanitari.

• Quali sono i principali risultati?

  • Sostegno durante la pandemia: grazie alla sua ampia esperienza in relazione ai coronavirus, l’IVI è intervenuto subito come partner importante in progetti di ricerca e come centro di consulenza per diverse autorità.
  • Creazione del primo clone di SARS-CoV-2 all’IVI: l’intero genoma del virus è stato clonato nel lievito. Questo strumento sperimentale viene oggi impiegato da numerosi laboratori in tutto il mondo.
  • SARS-CoV-2 e MERS-CoV: prospettive per lo sviluppo di un vaccino vivo attenuato sotto forma di spray nasale.
  • Peritonite infettiva felina (FIP) nei gatti: test di potenziali sostanze antivirali per lo sviluppo di possibili terapie.
  • Virus della diarrea epidemica suina (PEDV): sviluppo di un vaccino in collaborazione con l’USAV e partner industriali.
  • Caratterizzazione funzionale di nuove varianti di SARS-CoV-2: comunicazione con l’OMS e pubblicazione di studi sulla mutazione D614G della proteina Spike del SARS-CoV-2 e sulle varianti Alpha, Beta, Delta e Omicron-BA.1.
  • Sviluppo e caratterizzazione di sostanze antivirali: terapie per il trattamento della COVID-19.

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