L’analisi dell’HIV fa luce sul processo virale
Senza un vaccino contro l’HIV, la prevenzione e il trattamento si concentrano attualmente sulla somministrazione quotidiana di farmaci antiretrovirali alle persone che vivono con il virus. Questi farmaci mantengono le persone in salute, impedendo un’ulteriore trasmissione. «Tuttavia, trovare tutte le persone affette da HIV può risultare difficile», afferma Christophe Fraser, coordinatore del progetto BEEHIVE e capogruppo senior per la dinamica dei patogeni presso il Dipartimento di Medicina di Nuffield, Università di Oxford, il cui team sta lavorando anche sull’arresto della diffusione della COVID-19. Una delle sfide dell’identificare le persone affette da HIV è che: «Al momento dell’infezione si manifestano solo sintomi simil-influenzali e quindi, in genere, nessun sintomo fino alla progressione verso l’AIDS anni più tardi». Comprendere la biologia del virus, la sua evoluzione e le modalità di trasmissione rimane quindi di fondamentale importanza per lo sviluppo di strategie di prevenzione dell’HIV, aiutando gli esperti sanitari a concentrarsi sulle sezioni della popolazione più a rischio.
Colmare le lacune di conoscenza
BEEHIVE ha cercato di colmare una lacuna di conoscenza critica cercando mutazioni nella sequenza genetica del virus legate alla virulenza, ovvero alla gravità dell’infezione. Un modo per misurare la virulenza è il cosiddetto set-point della carica virale (SPVL,Set-Point Viral Load). Si tratta della concentrazione del virus nel plasma sanguigno durante la fase cronica della malattia. Il progetto è stato in grado di basarsi su un lavoro pionieristico precedente, condotto da Fraser e dal suo team, dove si è scoperto che l’SPVL che favorisce maggiormente il virus era quello più comunemente osservato. «Abbiamo ipotizzato che l’SPVL fosse parzialmente sotto il controllo del virus, e non solo un risultato del sistema immunitario di ogni persona nella propria lotta contro il virus», afferma Fraser. «L’interrogativo era stabilire se le differenze nella sequenza genetica del virus potessero essere associate alla virulenza». In altri termini, dovrebbero esserci mutazioni che aumentano o diminuiscono la gravità dell’infezione. Per scoprirlo, il progetto BEEHIVE ha lavorato con pazienti provenienti da otto paesi europei e dall’Uganda. È stato assemblato un set di dati con caratterizzazioni dettagliate della progressione della malattia e sono stati raccolti campioni di sangue da cui è stato estratto il virus e determinata la sua sequenza genetica. I dati raccolti erano così complessi che si è dovuto sviluppare un nuovo metodo computazionale, denominato Shiver. Ciò ha portato a un secondo metodo computazionale, detto Phyloscanner, un potente strumento per dedurre la trasmissione virale dai dati di sequenza.
Analisi dell’HIV su larga scala
Il team del progetto è stato in grado di identificare con successo le mutazioni virali collegate alla virulenza. «Siamo stati anche in grado di confermare che circa un terzo della variazione dell’SPVL è dovuto al virus», afferma Fraser. «La speranza per una qualsiasi indagine come questa è che una migliore comprensione delle basi molecolari della virulenza un giorno porterà a modi migliori per arrestarla». Campioni clinici immessi in Shiver e Phyloscanner hanno anche fornito al team un quadro più chiaro dei modelli di trasmissione nelle popolazioni e BEEHIVE è riuscito a caratterizzare le doppie infezioni (quando cioè un individuo è infettato da due distinti virus dell’HIV). Un retaggio chiave del progetto BEEHIVE, completato nel marzo 2019, è stato quello di dimostrare che il sequenziamento dell’HIV e l’analisi associata possono essere condotti su una scala senza precedenti. Fraser e il suo team sono attualmente coinvolti nella traduzione di queste intuizioni in interventi di sanità pubblica nell’Africa sub-sahariana. «Prevediamo di replicare le nostre analisi BEEHIVE all’interno dei set di dati più recenti e più ampi di questi progetti africani», conclude.
Parole chiave
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