Il virus che “sopravvive al più adatto” diventerà alla fine il re?

David Quammen, uno scrittore scientifico americano molto bravo a raccontare storie, ha pubblicato nel 2012 il libro Spillover: Animal Infections and the Next Human Pandemic, in cui ripercorre le varie malattie infettive che l'uomo ha dovuto affrontare in passato, esplorando e riflettendo sulla relazione tra esseri umani, animali selvatici e natura. Aveva previsto che la prossima pandemia sarebbe stata comunque causata da un virus, ma purtroppo la sua previsione si è avverata. È autorizzato l'estratto di questo articolo dal capitolo 6 "Virus Survival Strategies" della traduzione cinese del libro ("Fatal Contact", CITIC Press, 2020.6, 2a edizione), che spiega le due principali caratteristiche dei virus: infettività e tossicità. Dal punto di vista della sopravvivenza del virus, spiega l'importanza delle diverse modalità di infezione e della tossicità dei virus, e usa l'esempio dell'Australia che ha introdotto virus per uccidere i conigli per dimostrare che il virus della "sopravvivenza del più adatto" alla fine diventerà il re. Questo articolo è stato leggermente modificato.

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Di David Quammen

Tradotto da Liu Ying

Correzione di bozze | Zhang Jinshuo, Xu Hengmin

Il concetto di prossima epidemia virale, che ho menzionato all'inizio di questo libro, è uno di quelli a cui gli scienziati di tutto il mondo fanno spesso riferimento. Ci hanno pensato più volte, ne hanno discusso approfonditamente e sono già abituati a ricevere domande correlate. Ma finora il mistero non è stato risolto. Ma il pensiero della prossima epidemia virale è sempre presente nella loro mente.

L'AIDS è oggi la malattia infettiva più diffusa. Finora, la sua potenza massima (portata del danno e area di contatto) non può nemmeno essere prevista. Attualmente circa 30 milioni di persone sono morte di AIDS e circa 34 milioni sono state contagiate. Questa infezione è ancora in corso e non si vede la fine. Anche la poliomielite era una malattia grave, almeno negli Stati Uniti, dove divenne famosa perché un uomo da essa infettato divenne in seguito presidente degli Stati Uniti. (Nota del redattore: studi successivi hanno dimostrato che fu la sindrome di Guillain-Barré a causare la paralisi degli arti inferiori di Franklin Roosevelt.) Durante gli anni più gravi di infezione da poliomielite, migliaia di bambini soffrirono di questa malattia e molti di loro purtroppo rimasero paralizzati o addirittura morirono. Di fronte a una malattia così dilagante, la popolazione è attonita e impotente come un cervo illuminato dai fari di un'auto. Tuttavia, la diffusione della poliomielite portò a cambiamenti radicali nel modo in cui veniva finanziata e gestita la ricerca medica su larga scala.

La più grande malattia infettiva del XX secolo fu la pandemia influenzale del 1918-1919. Prima di allora, il vaiolo costituiva un problema significativo anche per le popolazioni locali del continente nordamericano. Fu introdotto con la forza di spedizione spagnola intorno al 1520 e aiutò Cortes a conquistare il Messico. Ripensando all'Europa di due secoli fa, la Peste Nera di allora era probabilmente un tipo di peste. Indipendentemente dal fatto che il batterio che causò la peste fosse un bacillo o un batterio più misterioso (molti storici hanno recentemente dibattuto su questo argomento), non c'è dubbio che la Peste Nera fosse una malattia altamente pericolosa che all'epoca causò la morte degli esseri umani. Tra il 1347 e il 1352, almeno il 30% degli europei morì a causa di questa malattia infettiva.

Riassumendo: se una popolazione è vivace, ha un'alta densità di popolazione e al suo interno si diffonde una nuova malattia infettiva, il contagio è solo questione di tempo.

Potresti notare che non tutti questi agenti patogeni sono virus, ma la maggior parte lo sono. Ora che gli antibiotici sono ampiamente utilizzati, riducendo significativamente il tasso di mortalità delle infezioni batteriche, possiamo tranquillamente supporre che la prossima grande epidemia sarà ancora causata da un virus.

Per capire perché alcune epidemie virali hanno conseguenze così gravi, alcune causano addirittura gravi disastri, mentre altre passano in un attimo o scompaiono silenziosamente senza causare alcun danno, prendiamo in considerazione due aspetti dei virus: infettività e virulenza.

Si tratta di due parametri molto importanti, proprio come la velocità e la massa in fisica, che svolgono un ruolo decisivo. Questi due fattori, insieme a molti altri, determinano in larga misura la portata complessiva dell'epidemia. Nessuno dei due è costante e la relazione tra i due è relativa. Riflettono la connessione tra il virus e il suo ospite e tra il virus e il mondo esterno, riflettendo l'ambiente esterno, non solo i microrganismi stessi. Infettività e virulenza sono lo yin e lo yang dell'ecologia virale.

Le diverse strategie di trasmissione presentano vantaggi e svantaggi. La descrizione più semplice dell'infettività è che i virus hanno bisogno di replicarsi e diffondersi per sopravvivere. Sicuramente avrai già sentito affermazioni di questo tipo. I virus possono replicarsi solo nelle cellule ospiti, per i motivi che abbiamo già menzionato. La trasmissione si riferisce al trasferimento di un virus da un ospite all'altro, mentre la contagiosità si riferisce a un insieme di proprietà che consentono a un virus di diffondersi.

Le particelle del virus potrebbero accumularsi nella gola o nelle vie respiratorie dell'ospite, inducendolo a tossire o starnutire, e usando questa forza per diffondere il virus? Una volta penetrati nell'ambiente esterno, i virus riescono a resistere alla prova della disidratazione e dei raggi ultravioletti, anche solo per pochi minuti? Quando invadono un nuovo individuo, possono atterrare su un diverso tipo di membrana mucosa (naso, gola, occhi), attaccarsi ad essa e poi entrare nella cellula per iniziare un altro ciclo di replicazione? Se questa serie di passaggi viene completata con successo, il virus è altamente contagioso e può essere trasmesso da un ospite all'altro attraverso l'aria.

Fortunatamente, non tutti i virus possono essere trasmessi attraverso l'aria. Se l'HIV-1 potesse essere trasmesso attraverso l'aria, probabilmente tu ed io saremmo già morti da tempo. Se la rabbia potesse essere trasmessa attraverso l'aria, sarebbe il patogeno più terrificante al mondo.

L'influenza si trasmette principalmente per via aerea, motivo per cui nuovi ceppi possono diffondersi in tutto il mondo nel giro di pochi giorni. Anche il virus della SARS si trasmette attraverso questa via, ovvero attraverso le goccioline emesse con starnuti e tosse. Può fluttuare nei corridoi di un hotel o vagare liberamente nella cabina di un aereo. Un ambiente così capiente, unito a un tasso di mortalità di quasi il 10%, è il motivo per cui nel 2003 ha fatto venire i brividi a molte persone che lo conoscevano. Ma altri virus seguono altre vie di trasmissione, ciascuna con i suoi vantaggi e svantaggi.

La trasmissione oro-fecale può sembrare disgustosa, ma è molto comune. Questa via di trasmissione è efficace per alcuni virus perché gli organismi ospiti (compresi gli esseri umani) sono spesso indifesi, soprattutto quando vivono in gruppi ad alta densità, dove l'acqua o il cibo che consumano possono essere contaminati dagli escrementi degli altri membri. Questo è uno dei motivi per cui i bambini muoiono di disidratazione nei campi profughi quando piove. Il virus penetra nell'ospite attraverso la bocca e si replica nell'addome o nell'intestino, causando malattie gastrointestinali e grave diarrea. Naturalmente il virus può diffondersi anche in altre parti del corpo.

La diarrea fa parte di una strategia di trasmissione efficace di questo virus. I virus che si diffondono in questo modo avrebbero grandi difficoltà nell'ambiente esterno, poiché dovrebbero rimanere vicino al pozzo fognario per un giorno o due, finché qualcuno assetato e affamato non si presentasse a bere l'acqua. Esiste un'intera classe di virus che si trasmette in questo modo: gli enterovirus, un gruppo di circa 70 virus tra cui anche quello della poliomielite. Tutti attaccano l'intestino umano e la maggior parte infetta solo gli esseri umani, senza causare malattie zoonotiche. Ovviamente non c'è più bisogno che infettino gli animali perché il mondo umano affollato è sufficiente a garantire la loro sopravvivenza.

Le vie di trasmissione dei virus trasmessi attraverso il sangue sono relativamente complesse. In genere, questo canale di comunicazione deve basarsi su una terza parte: il mezzo di comunicazione. Il virus si replica completamente nel sangue dell'ospite, causando una grave viremia (sangue pieno di particelle virali). Il vettore (un insetto succhiasangue o un altro artropode) deve nutrirsi dell'ospite, succhiarne il sangue insieme al sangue del virus e poi portarlo via. Il vettore stesso deve essere un ospite ospitale affinché il virus possa replicarsi nel suo organismo e produrre più viremia. Il sangue virale deve raggiungere la cavità orale del vettore ed essere pronto per essere rilasciato in qualsiasi momento. Quindi, quando il vettore morde l'ospite, rilascia virorrea (proprio come se sputasse saliva anticoagulante). Il virus della febbre gialla, il virus del Nilo occidentale e il virus della dengue si diffondono tutti in questo modo. Questa modalità di comunicazione presenta vantaggi e svantaggi.

Lo svantaggio è che la trasmissione tramite vettore richiede l'adattamento a due ambienti molto diversi: il flusso sanguigno dei vertebrati e la cavità addominale degli artropodi. Un virus può crescere bene in un ambiente ma non sopravvivere in un altro, per cui deve preparare due serie di geni. Il vantaggio di questa via di trasmissione è che i virus trasmessi attraverso il sangue hanno un vettore che può trasportare il virus instancabilmente e con entusiasmo, cercando un nuovo ospite. Le goccioline d'aria prodotte da uno starnuto devono viaggiare in modo piuttosto casuale con il vento, mentre le zanzare possono volare controvento verso le loro vittime. Ecco perché la comunicazione mediatica è un mezzo di comunicazione così efficace.

I virus trasmessi attraverso il sangue possono essere trasmessi a nuovi ospiti anche tramite iniezioni sottocutanee e trasfusioni di sangue, ma tali opportunità di trasmissione sono moderne e accidentali e rappresentano solo un'integrazione casuale alle tradizionali vie di trasmissione plasmate dall'evoluzione. L'Ebola e l'HIV sono due virus completamente diversi, con strategie molto diverse per adattarsi all'ambiente, ma entrambi possono essere trasmessi facilmente tramite aghi, così come l'epatite C.

Per quanto riguarda il virus Ebola, anch'esso si trasmette da persona a persona attraverso il contatto ravvicinato del sangue, ad esempio quando una persona si prende cura di un'altra. In una clinica in Congo c'era un'infermiera con le mani screpolate e piccoli tagli. Le bastarono pochi minuti per pulire gli escrementi di dissenteria sanguinanti sul pavimento della sua piccola clinica, ma furono sufficienti per contrarre il virus Ebola. Si tratta di una modalità di trasmissione particolare e il modo in cui il virus si diffonde dipende da sé. Il modo normale in cui il virus Ebola si diffonde è quello di trasmettersi tra individui in qualche modo, tramite un mezzo di trasmissione specifico (che al momento è ancora sconosciuto) che funge da ospite serbatoio.

Le normali modalità di trasmissione sono sufficienti a perpetuare il virus Ebola. Speciali mezzi di diffusione possono scatenare una frenesia di replicazione, rendendoli estremamente noti, ma ben presto si trasformeranno in disastri. Nelle piccole cliniche sparse in Africa, l'Ebola si trasmette da persona a persona attraverso stracci insanguinati e aghi riutilizzati. Questa non è una strategia a lungo termine per la sua sopravvivenza; Si tratta solo di una modalità di trasmissione occasionale e ha scarsa importanza nella più ampia storia evolutiva del virus Ebola (almeno finora). Naturalmente la situazione potrebbe cambiare.

La trasmissione sessuale è una buona strategia di trasmissione per i virus che hanno una scarsa resistenza all'ambiente esterno. Questa via di trasmissione non richiede il contatto con l'ambiente esterno, l'esposizione alla luce e all'aria secca. Durante l'accoppiamento, le cellule dei genitali e delle mucose dell'ospite entrano in contatto diretto e intimo e le particelle del virus possono essere trasmesse direttamente da un individuo all'altro e l'infezione può avvenire semplicemente per attrito (non è richiesta alcuna pressione).

La trasmissione sessuale è una strategia conservativa che riduce il rischio di trasmissione virale ed elimina la necessità per il virus di sviluppare difese contro la secchezza e la luce solare. Ma questo metodo di trasmissione presenta anche degli svantaggi: è ovvio che le occasioni per questo tipo di trasmissione sono relativamente rare. Perfino gli esseri umani più lussuriosi non fanno sesso così spesso come affermano. Per questo motivo, i virus trasmessi tramite rapporti sessuali sono generalmente più pazienti. Attraversano un lungo periodo di incubazione, con recidive intermittenti (come i virus dell'herpes) e una replicazione lenta (come l'HIV-1 e il virus dell'epatite B), e non si ripresentano finché non si sono replicati in una certa misura. Questa pazienza del virus nell'ospite gli fa guadagnare più tempo. Sfruttano questo periodo per incontrare altri partner sessuali e continuare a diffondersi.

La trasmissione verticale è la trasmissione da madre a figlio, un altro metodo di trasmissione lento e cauto. Il virus può essere trasmesso in questo modo quando un animale è incinta, sta partorendo o (nel caso dei mammiferi) sta allattando i suoi piccoli. Ad esempio, l'HIV-1 può essere trasmesso dalla madre al feto attraverso la placenta, al neonato attraverso il canale del parto o al neonato tramite l'allattamento al seno, ma queste trasmissioni sono evitabili e l'assunzione anticipata dei farmaci può ridurre la possibilità di trasmissione da madre a figlio. La rosolia (spesso considerata una forma di rosolia tedesca) è causata da un virus che può diffondersi verticalmente e attraverso l'aria e può uccidere il feto o causargli danni molto gravi, tra cui disturbi della frequenza cardiaca e cecità o sordità. Ecco perché, prima del vaccino contro la rosolia, alle ragazze veniva consigliato di contrarre il virus della rosolia e di sopportare una lieve fase prima di raggiungere l’età fertile, dopodiché sarebbero diventate immuni in modo permanente. Tuttavia, da una prospettiva strettamente evolutiva, la sola trasmissione verticale non costituisce una strategia per la sopravvivenza a lungo termine del virus della rosolia. Un feto abortito o un bambino cieco con problemi cardiaci hanno le stesse probabilità di rappresentare il punto di arrivo di un'epidemia di rosolia di un'infermiera congolese affetta da Ebola.

Indipendentemente da come un virus tende a diffondersi (per via aerea, oro-fecale, tramite il sangue, per via sessuale, per via verticale o semplicemente attraverso la saliva di mammiferi come la rabbia), esiste una verità universale: la trasmissione da sola non può far diffondere un virus e il suo ruolo è solo un aspetto dello yin e dello yang ecologico.

Tossicità: più è forte, meglio è. La tossicità è un altro aspetto dell'ecologia virale, il cui significato è più complesso. In realtà, il termine "tossicità" è troppo fantasioso ed è un concetto relativo. Alcuni esperti non amano usare questo termine e preferiscono usare "patogenicità". Queste due parole sono quasi sinonimi, ma c'è una leggera differenza tra loro. La patogenicità si riferisce alla capacità di un microrganismo di causare una malattia, mentre la virulenza si riferisce alla gravità di tale malattia, soprattutto in relazione a malattie causate da altri patogeni di specie simili. Dire che un virus è virulento può sembrare una tautologia; Dopotutto, il sostantivo e l'aggettivo derivano dalla stessa radice. Ma se alla parola "virus" venisse restituito il suo nome originale di "muco tossico", allora quando sentirete la parola "patogenicità", vi chiederete: "Quanto è tossico?"

Cosa ti dirà la tossicità? Questa è la parte più complicata. Quando si parla di tossicità, la maggior parte di noi ha sentito la vecchia storia: la prima regola per un parassitismo di successo è non uccidere l'ospite. Uno storico della medicina fa risalire questa idea a Louis Pasteur, il quale osservò che i parassiti più efficienti sono quelli che “coesistono armoniosamente con i loro ospiti”, quindi l’infezione asintomatica dovrebbe essere “lo stato ideale di parassitismo”. Zinsser sostiene la stessa tesi in Ratti, pidocchi e storia. Attraverso l'osservazione a lungo termine di un parassita e di un ospite, scoprì che i due continuavano ad adattarsi durante l'evoluzione e alla fine "l'invasore e l'invaso raggiunsero uno stato di reciproca tolleranza". Macfarlane Burnett concorda:

In breve, quando due organismi sviluppano una relazione ospite-parassita, il parassita può sopravvivere solo perché l'ospite gli fornisce il servizio migliore. Invece di essere distrutto dall'ospite, il parassita sviluppa un rapporto equilibrato e armonioso con l'ospite. Le sostanze presenti nel corpo dell'ospite sono sufficienti a fornire energia per la crescita e la replicazione del parassita, ma l'energia consumata non è sufficiente a causare la morte dell'ospite.

A prima vista, questo sembra sensato, ma alcune persone (almeno coloro che non hanno studiato la teoria dell'evoluzione parassitaria) pensano che questa visione sia arbitraria. Tuttavia, anche noti esperti come Zinsser e Burnett non hanno fornito una risposta diretta sul motivo per cui concordassero con questa opinione. Dovevano sapere che questa "legge" era semplicemente una generalizzazione di casi individuali e aveva un certo significato. Ma alcuni virus noti uccidono i loro ospiti, con un tasso di mortalità che può raggiungere il 99%, e possono mantenere questo record per un certo periodo di tempo. Il virus della rabbia e l'HIV-1 ne sono un esempio lampante. Tuttavia, la domanda chiave non è se il virus ucciderà il suo ospite, ma quando ciò avverrà.

"Un agente patogeno che uccide rapidamente il suo ospite mette a repentaglio la propria sopravvivenza, perché deve poi trovare nuovi ospiti molto rapidamente e frequentemente per garantire la propria sopravvivenza e continuazione", ha scritto lo storico William H. McNeill nel suo fondamentale libro del 1976 Plagues and Peoples. McNeill aveva ragione; la parola chiave in quella frase è “rapidamente”. Il tempo è vita. Gli agenti patogeni uccidono lentamente i loro ospiti, il che è crudele e spietato, ma evita la crisi di sopravvivenza.

L'infettività e la tossicità del virus si influenzano e interagiscono costantemente tra loro, mantenendo un equilibrio dinamico. Dov'è il punto di equilibrio di questo equilibrio dinamico? Dipende dalla situazione. Alcuni virus possono continuare a diffondersi per lungo tempo anche se uccidono tutti i loro ospiti, perché riescono a trovare l'ospite successivo prima che quello precedente muoia. È il caso del virus della rabbia, i cui ospiti sono solitamente cani, volpi, puzzole o altri mammiferi carnivori che solitamente hanno denti affilati e una propensione a mangiare carne. Il virus della rabbia infetta il cervello dell'ospite, rendendolo improvvisamente aggressivo e spingendolo a mordere selvaggiamente. Durante questo periodo, il virus infetta anche le ghiandole salivari dell'ospite e può quindi infettare con successo la vittima morsa. Anche se l'ospite originale alla fine morisse o venisse ucciso a colpi di arma da fuoco con il vecchio fucile dell'avvocato Atticus Finch (Nota dell'editore: un personaggio del romanzo "Il buio oltre la siepe" dello scrittore americano Harper Lee), la trasmissione del virus non ne risulterebbe comunque influenzata.

La rabbia può colpire bovini e cavalli, ma è un problema raro, probabilmente perché gli erbivori raramente mordono per rabbia, impedendo così la trasmissione del virus. Un toro rabbioso potrebbe ululare pietosamente o sbattere la testa contro un muro, ma è improbabile che insegua i passanti lungo una strada di campagna ringhiando come un pazzo. Nell'Africa orientale si verificano sporadicamente epidemie di rabbia tra i cammelli, il che preoccupa molto gli allevatori, perché la cosa più fastidiosa dei dromedari è che mordono le persone. Un dispaccio dal confine nord-orientale dell'Uganda segnalava che un cammello infetto dalla rabbia era impazzito, "saltando su e giù, mordendo altri animali e infine morendo". In un altro caso proveniente dal Sudan, un cammello rabbioso diventava estremamente agitato, a volte distruggendo oggetti inanimati e a volte mordendosi le zampe. Mordersi una gamba non è un grosso problema, ma dimostra quanto sia ostinato questo virus. Anche gli esseri umani infetti dalla rabbia possono contagiare altri esseri umani mordendoli quando questi si dibattono violentemente nelle fasi avanzate della malattia. Secondo l'Organizzazione Mondiale della Sanità, non si sono verificati casi confermati, ma a volte vengono prese alcune precauzioni. Qualche anno fa, un contadino cambogiano si ammalò dopo essere stato morso da un cane rabbioso. Nelle fasi avanzate della malattia, cominciò ad avere allucinazioni e a soffrire di gravi convulsioni, che alla fine divennero così gravi che "abbaiava come un cane". "Lo incatenammo e lo rinchiudemmo", ricordò in seguito la moglie.

Come nel caso dell'HIV-1 e della rabbia, quasi tutti gli ospiti vengono uccisi, senza eccezioni. Quando si considera quali siano i virus più letali, nei decenni oscuri prima dell'entrata in vigore della terapia antiretrovirale combinata, il più letale era senza dubbio l'HIV-1, e probabilmente lo è ancora (solo il tempo lo dirà). I decessi sono diminuiti tra diverse categorie di persone sieropositive (principalmente coloro che possono permettersi costosi “cocktail”, una combinazione di farmaci), ma nessuno afferma che il virus stesso si stia attenuando.

L'HIV è essenzialmente un organismo a movimento lento, per cui è classificato come virus lento insieme ad altri virus a movimento lento come il virus della mielina degli ovini, il virus dell'immunodeficienza felina e il virus dell'anemia infettiva equina. L'HIV-1 può entrare nella circolazione sanguigna umana e sopravvivere nel corpo per dieci anni o anche più a lungo. Durante questo periodo, si replica gradualmente e lentamente, eludendo il sistema di difesa dell'organismo, causando grandi fluttuazioni nel numero di virus e distruggendo poco a poco le cellule che regolano la funzione immunitaria. Infine, l'HIV maturo sferra il colpo mortale. Durante questo processo, soprattutto nelle fasi iniziali dell'infezione (quando il livello virale nel sangue aumenta ma prima di scendere di nuovo), il virus ha tutto il tempo e l'opportunità di diffondersi da persona a persona. In seguito, quando abbiamo analizzato le modalità iniziali di diffusione dell'HIV, abbiamo scoperto che il virus ha guadagnato più tempo e opportunità per infettare. Allo stesso tempo, si può ben sostenere che l'evoluzione può aver indotto un'ampia gamma di cambiamenti nell'HIV, un'ampia gamma di adattamenti, un'ampia gamma di nuove tendenze, ma non c'è motivo di immaginare che una qualsiasi classe di varianti sarebbe meno letale.

L'esempio più noto di ridotta virulenza virale è il virus del mixoma nei conigli australiani. Questo esempio è diventato paradigmatico. La mixomatosi non è una zoonosi, ma ha svolto un ruolo piccolo ma importante nell'aiutare gli scienziati a comprendere come la virulenza virale sia regolata nell'evoluzione.

Quale tipo di virus sopravvive alla fine? La storia è ambientata a metà del XIX secolo. Un proprietario terriero bianco, Thomas Austin, ebbe l'idea di introdurre conigli selvatici dall'Europa all'Australia. Non fu il primo a introdurre i conigli in Australia, ma fu il primo a introdurre i conigli selvatici. Li tiene liberi nella sua tenuta a Victoria, lo stato più a sud dell'Australia continentale. Questi conigli sono liberi dai confini di una casa e possono sopravvivere in natura, quindi si riproducono naturalmente molto rapidamente (dopotutto sono conigli). Se avesse voluto semplicemente godersi il piacere della caccia ai conigli o usare i conigli come prede per i cani da caccia, la situazione reale era ben diversa da quella che aveva immaginato. In soli sei anni, nella sua tenuta furono uccisi 20.000 conigli e innumerevoli altri fuggirono da tutte le direzioni della tenuta.

Nel 1880 i conigli attraversarono il fiume Murray ed entrarono nel Nuovo Galles del Sud, da dove continuarono a diffondersi verso nord e verso ovest. L'avanguardia di questo esercito di conigli avanza al ritmo formidabile di circa 70 miglia all'anno, comprese le soste occasionali per riposare, recuperare le forze e riprodursi. Col passare dei decenni non c'era dubbio che la situazione fosse peggiorata. Nel 1950, si stimava che in Australia ci fossero circa 600 milioni di conigli, in competizione con la fauna selvatica e il bestiame locale per cibo e acqua. Gli australiani non potevano più tollerare tutto questo e decisero di adottare misure immediate per tenere sotto controllo questi conigli.

Nello stesso anno, il governo australiano accettò di importare dal Brasile il virus del vaiolo dei conigli, una forma di mixoma. Questo virus può infettare i conigli brasiliani ma non provoca molti danni. Nel suo paese d'origine, il Brasile, provoca solo piccole ulcere cutanee negli ospiti familiari, che non si espandono e non guariscono lentamente. Tuttavia, i conigli brasiliani appartengono alla categoria dei conigli delle foreste sudamericane e gli esperimenti hanno dimostrato che le conseguenze dell'infezione di conigli europei con questo virus americano possono essere estremamente gravi.

Sì, il mixoma agì come una peste, uccidendo circa il 99,6% dei conigli che infettò. Anche questi conigli svilupparono delle ulcere, ma non erano di piccole dimensioni. Si trattava invece di lesioni ulcerative di grandi dimensioni, non solo sulla pelle, ma su tutti gli organi del corpo. La situazione era molto grave e i conigli sarebbero morti entro due settimane dalla malattia. Il virus è trasmesso principalmente dalle zanzare, che in Australia non solo sono molto numerose e assetate di sangue, ma sono anche desiderose di succhiare il sangue di nuove specie. Sembra che il virus venga trasmesso fisicamente piuttosto che biologicamente, il che significa che le particelle del virus si attaccano alla bocca della zanzara anziché replicarsi nello stomaco o nelle ghiandole salivari per produrre sostanze tossiche. Questo metodo di comunicazione fisico è una forma di comunicazione mediatica relativamente goffa, ma in alcune situazioni risulta semplice ed efficace.

Dopo diverse diffusioni sperimentali del virus, la mixomatosi si è diffusa tra i conigli della Murray Valley, provocando una "spettacolare epizoozia". Ciò potrebbe essere dovuto al fatto che la velocità e l'entità della diffusione della malattia sono "senza precedenti nella storia delle malattie infettive". Ciò è possibile grazie alle brezze trasportate da zanzare e moscerini, altrimenti il ​​virus non si sarebbe diffuso così rapidamente. Migliaia di carcasse di conigli sono state ammucchiate come colline in tutto il Victoria, nel Nuovo Galles del Sud e nel Queensland. A parte i simpatizzanti dei conigli e coloro che vivono di pellicce di coniglio a basso costo, questo risultato è semplicemente gratificante. Nel corso del decennio si sono verificate due cose: il virus è diventato meno tossico e i conigli sopravvissuti sono diventati più resistenti al virus. In secondo luogo, il tasso di mortalità è diminuito e la popolazione dei conigli ha iniziato a riprendersi. Da una semplice prospettiva a breve termine, le cose stanno così e possiamo trarre un'ovvia conclusione: l'evoluzione può ridurre la tossicità dei virus, e virus e ospiti tendono a essere più "reciprocamente tolleranti".

Ma questa affermazione non è del tutto esatta. I fatti sono stati scoperti attraverso attenti esperimenti da un microbiologo australiano di nome Frank Fenner e dai suoi colleghi. In effetti, la tossicità del virus è scesa rapidamente da un limite iniziale superiore al 99%, per poi rimanere stabile a un livello relativamente basso, ma comunque piuttosto alto.

Riesci a credere che un tasso di mortalità pari “solo” al 90% possa far sì che il virus e l’ospite si tollerino a vicenda? Neanch'io ci credo. La massima tossicità del virus è pari al tasso di mortalità del virus Ebola nelle zone rurali del Congo. Ma Fennell scoprì che era proprio così. Lui e i suoi colleghi hanno raccolto molti campioni di virus in natura, li hanno analizzati per verificare se fossero infetti su conigli puliti e sani in cattività e poi hanno confrontato le condizioni di infezione di ciascun campione una per una per studiare i cambiamenti nella tossicità del virus. Hanno scoperto che esiste un'ampia diversità di varianti del virus. Ai fini dell'analisi, hanno suddiviso queste varianti in cinque livelli di mixoma australiano, da quelli con tassi di mortalità elevati a quelli con tassi di mortalità bassi. Il primo livello è la varietà originaria, con un tasso di mortalità prossimo al 100%; il secondo livello ha un tasso di mortalità superiore al 95%; il terzo livello si colloca a metà dei cinque livelli, con un tasso di mortalità compreso tra il 70% e il 95%; il quarto livello è leggermente più mite; il quinto livello è una versione attenuata del virus (i sintomi causati sono molto lievi), moriranno solo pochi conigli ed è molto adatto all'uso come vaccino.

Quale proporzione di questi cinque livelli è presente tra i conigli infetti? Raccogliendo campioni dall'ambiente selvatico, effettuando test per determinare la presenza di ogni grado e monitorando poi i cambiamenti nella dominanza proporzionale nel tempo, Fennell e i suoi colleghi sperano di rispondere ad alcune domande fondamentali, tra cui: il virus sta davvero diventando meno virulento? L’evoluzione reciproca di conigli e microbi si sta dirigendo verso quella che Zinsser chiama “una migliore tolleranza reciproca”, come quel quinto livello innocuo? I mixomi imparano a uccidere i loro ospiti?

La risposta è no. Un decennio più tardi, Fennell e i suoi colleghi scoprirono che i mixomi di grado terziario erano predominanti e causavano ancora un tasso di mortalità superiore al 70% nei conigli, rappresentando più della metà di tutti i campioni raccolti. Il tipo più letale (livello 1) è quasi scomparso, mentre quello meno dannoso (livello 5) è ancora raro. La situazione sembra essersi stabilizzata.

Ma si è davvero stabilizzata? Dieci anni sono solo un batter d'occhio nel lungo viaggio dell'evoluzione, e anche per i virus e i conigli che si riproducono rapidamente, è solo un batter d'occhio. Fennell continuò a guardare.

Vent'anni dopo, riferì un cambiamento radicale: nel 1980, i mixomi di terzo grado avevano costituito la metà dei campioni raccolti; ora ne comprendevano i due terzi. Un alto tasso di mortalità non significa sempre morte. Il fatto che il mixoma del terzo polo prosperi in natura è un esempio di evoluzione riuscita. Una varietà molto delicata, quella di quinto grado, è ormai scomparsa. Non che non fosse competitivo, ma per qualche motivo sembrava non superare il test di Darwin: gli inadatti venivano eliminati.

Come spiegare questo risultato inaspettato? Fennell ipotizzò acutamente che la relazione dinamica tra virulenza virale e trasmissibilità potesse spiegare tutto questo. Ha testato tutti i virus a diversi livelli utilizzando conigli e zanzare catturati e ha scoperto che l'efficienza di trasmissione era correlata al numero di virus disponibili sulla pelle del coniglio. Più lesioni sono presenti o più durano, più virus è disponibile. Maggiore è il numero di virus che rimangono attaccati alla bocca della zanzara, maggiore è la possibilità di trasmissione. Ma si presume che il "virus utilizzabile" provenga da un coniglio vivo, ancora sanguinante, il che significa che il vettore è ancora interessato a esso. Un coniglio morto e rigido non attirerà l'attenzione delle zanzare. Fennell ha trovato un equilibrio tra i due esiti estremi dell'infezione, tra i conigli guariti e quelli morti.

"Studi di laboratorio hanno dimostrato che tutti i ceppi in grado di produrre lesioni forniscono una quantità di virus sufficiente per la trasmissione", ha scritto. Ma i virus altamente patogeni (stadi I e II) uccidono i conigli rapidamente, "così rapidamente che le lesioni rimangono contagiose solo per pochi giorni". Le varietà più lievi (gradi 4 e 5) producevano lesioni che guarivano rapidamente. La ritorsione per una rapida guarigione, ha aggiunto, è che "i conigli infettati dal virus di livello 3 rimangono altamente contagiosi per il periodo prima di morire, e quelli che sopravvivono rimangono contagiosi anche più a lungo". A quel punto, il livello 3 era ancora in grado di uccidere circa il 67% dei conigli esposti al virus. Dopo tre decenni di ricerche, Fennell ha scoperto che il livello estremamente letale di tossicità del virus del mixoma ne massimizza la trasmissibilità. Il virus uccide la maggior parte dei conigli infetti, ma assicura anche la propria sopravvivenza, sostenendo un'infezione continua.

È questo il primo caso in cui un parassita riesce a insediarsi con successo? Il successo del mixoma in Australia suggerisce che c'è qualcosa di diverso rispetto alla cristallizzazione del senso comune di cui parlavo prima. Non si tratta di non uccidere il tuo ospite, si tratta di non bruciare i ponti.

Per quanto riguarda chi ha creato tali regole, si tratta semplicemente di evoluzione. Successivamente, gli scienziati hanno elaborato un modello di dinamica epidemica (SIR) e hanno proposto il tasso di riproduzione di base delle persone infette, che può riflettere la strategia ottimale per l'evoluzione del virus. Un virus è direttamente correlato alla sua velocità di diffusione all'interno di una popolazione ospite e ha una relazione inversa e complessa con la sua patogenicità, la velocità di guarigione e la mortalità naturale dovuta ad altre cause. Tuttavia, devono ancora essere riferite circostanze specifiche di trasmissibilità e tossicità. Dipende dall'ecologia e dall'evoluzione.

I virus dell'RNA hanno un elevato tasso di mutazione e un numero elevato, che causerà il virus a produrre cambiamenti più adattivi. Il virus si impegna a superare il sistema immunitario di ciascun ospite, guadagnando il sopravvento ed evacua rapidamente con tutto ciò di cui ha bisogno prima che le difese dell'ospite li combattano, quindi continuando.

Ma i virus del DNA mostrano le caratteristiche estreme opposte. Il loro tasso di mutazione è molto basso e il loro numero complessivo non è grande. La ricerca di autoconservazione e immortalità è diventata la loro strategia di sopravvivenza e tendono a prendere la via di una guerra prolungata.

Se tu fossi questo virus bloccato, senza garanzie di sicurezza a lungo termine, nessun tempo per perdere, nessuna scommessa perdente e solo la capacità di adattarsi a nuove circostanze, cosa faresti? Fino ad ora, la ricerca che abbiamo fatto è stata attorno alla domanda che mi interessa di più: "Sono spesso selezionati tra le specie", ha detto l'esperto di virus Edward C. Holmes.