Sul nostro pianeta si stimano 10 nonilioni (10 alla 31ᵃ potenza) di singoli virus; una piccola parte di loro rappresenta una minaccia per l’uomo; dal latino “tossina o veleno”, sono microrganismi visibili solo al microscopio elettronico per le piccolissime dimensioni, variabili da 20 a 300 nanometri di diametro, di forma cubica o elicoidale. La loro proprietà fondamentale è di riprodursi solo all’interno di cellule viventi, usandone i sistemi enzimatici. L’unità elementare di ogni virus è il virione costituito da una proteina che conferisce la specificità immunologica e dal genoma o core situato nella parte centrale della particella virale e costituito da materiale genetico, DNA (acido desossiribonucleico) o RNA (acido ribonucleico), responsabili della informazione genetica, della componente infettiva e della sua replicazione.

Per poter meglio prevedere e prevenire le epidemie, gli scienziati analizzano le caratteristiche utili a capire perché alcuni virus possono fare il cosiddetto salto di specie dagli animali all’uomo. Alcuni di essi mutano più frequentemente, facilitando la loro diffusione nei nuovi ospiti, mentre altri sono agevolati dalla interazione dell’uomo con gli animali.

I virus e particolarmente quelli a RNA, mostrano i più elevati tassi di mutazione ed il rischio di sostenere infezioni emergenti è maggiore se il virus a RNA è zoonotico, in particolare, se si caratterizza per l’ampio spettro dei possibili ospiti animali. Questa condizione presuppone una notevole capacità adattativa del virus e specialmente la tendenza ad effettuare i cosiddetti salti di specie. Il controllo e la eradicazione delle infezioni zoonotiche sono difficili, frequentemente impraticabili con le sole misure di sorveglianza sanitaria. Perché il virus possa assumere il vero ruolo emergente occorrono però condizioni epidemiologiche favorevoli consistenti in comportamenti di massa scorretti o in gravi, persistenti e diffuse carenze strutturali.

Molte delle nuove malattie infettive colpiscono la popolazione umana per zoonosi (denominazione di una malattia che infetta l’uomo attraverso un animale). Si pensa che i mammiferi e gli uccelli, ospitino circa 1,7 milioni di tipi di virus sconosciuti.

Per portare a termine la transizione da una specie all’altra, il virus deve superare una serie di ostacoli biologici: lasciare un animale ed entrare in contatto con un altro, quindi stabilire una infezione nel secondo ospite. Questo evento è noto come spillover o salto di specie. Dopo che il virus si è insediato in un nuovo ospite, deve diffondersi in altri esemplari di quella specie.

Sono diversi i fattori che possono innescare una epidemia da virus: la frequenza delle interazioni dell’animale portatore del virus con l’uomo, il mezzo attraverso il quale il virus si diffonde, il tempo in cui il virus può resistere fuori dall’ospite, l’efficacia del virus nel sovvertire il sistema immunitario dell’uomo ecc. Qualsiasi intervento nella sequenza di trasmissione può sventare il tentativo del virus di infettare la nuova specie.

I virus noti che sono in grado di introdursi nelle cellule umane e causare malattie nell’uomo sono oltre 200. Le molecole dell’ospite cui si aggancia il virus, chiamate recettori, tendono ad essere estremamente variabili da una specie all’altra. Una proprietà fondamentale dei virus zoonotici è la capacità di adattarsi con pochi passaggi evolutivi, in modo da usare la versione umana di quel recettore. Sars-CoV-2, il coronavirus che causa la Covid-19, si ancóra alla proteina ACE2 per penetrare nelle cellule delle vie respiratorie umane.

Alcuni virus possono anche modificare il proprio codice genetico attraverso un secondo metodo: quando due virus geneticamente diversi infettano la stessa cellula, possono scambiarsi segmenti di genoma, mentre si replicano, dando origine a virus ibridi diversi da entrambi i “genitori”.

I virus influenzali che si basano sull’RNA sono tra quelli che mutano e spesso mescolano i loro genomi, caratteristiche che hanno aiutato l’influenza a cambiare e passare da una specie all’altra in una serie di animali domestici e selvatici e ovviamente all’uomo.

I virus patogeni che hanno infettato la popolazione umana negli ultimi decenni, nella maggioranza erano virus a RNA, inclusi: Ebola, SARS, MERS, Zika, diversi virus influenzali ed il SARS-CoV-2.

La dottoressa Jemma Geoghegan, virologa della Università di Macquarie (Sidney, Australia), ha identificato altre caratteristiche comuni ai virus che causano malattia nell’uomo. La loro analisi rivelò che i virus sembrano beneficiare di lunghi periodi di latenza negli ospiti, senza diventare letali. Le infezioni prolungate, probabilmente danno a questi patogeni nascosti più tempo per adattarsi e diffondersi in nuove specie. I virus correlati ai nuovi ceppi di influenza e il nuovo coronavirus, rimangono sempre possibili minacce.

Una volta identificato un virus si può analizzare in laboratorio per verificare se sia effettivamente in grado di infettare e replicarsi nelle cellule umane. Per questo, nel mondo, esistono numerosi laboratori in cui si conservano, studiano, modificano e combinano virus e altri patogeni potenzialmente letali.