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Dalle collezioni scientifiche un aiuto per studiare il virus

Solo con un approccio naturalistico è possibile evidenziare il rapporto fra mondo naturale e le pandemie: per questo le collezioni scientifiche nei musei di storia naturale hanno un ruolo importante nello studio delle malattie infettive emergenti.

 

 

  • Sezione di Zoologia del Museo Regionale di Scienze Naturali di Torino (F. Andreone, E. Gavetti, L. Ghiraldi)
  • Aprile 2020
  • Lunedì, 13 Aprile 2020
Dall'alto, in senso orario: esempi di collezioni zoologiche conservate in diversi musei naturalistici: Museo Zoologico del Seminario Vescovile di Treviso, Museo Civico di Storia Naturale di Genova, Museum für Naturkunde (fotografia di H. Grobe/AWI CC 3.0), Museo di Storia Naturale di Firenze (fotografia di S. Bambi), storico Museo di Zoologia dell’Università di Torino. Altre fotografie di F. Andreone / Archivio MRSN Dall'alto, in senso orario: esempi di collezioni zoologiche conservate in diversi musei naturalistici: Museo Zoologico del Seminario Vescovile di Treviso, Museo Civico di Storia Naturale di Genova, Museum für Naturkunde (fotografia di H. Grobe/AWI CC 3.0), Museo di Storia Naturale di Firenze (fotografia di S. Bambi), storico Museo di Zoologia dell’Università di Torino. Altre fotografie di F. Andreone / Archivio MRSN

L'origine dell'attuale pandemia da COVID-19 (Coronavirus Disease 2019) rappresenta, anche per chi si occupa di scienze naturali, un interessante campo di indagine che mette in relazione l'attività antropica con le grandi emergenze planetarie, evidenziando una relazione sempre più compromessa con il mondo naturale. Molti studi evidenziano infatti come una delle conseguenze del degrado ambientale e dell'impatto dell'uomo sia l'aumento di malattie.
Il commercio e l'utilizzo indiscriminato di specie animali selvatiche compromette ulteriormente la situazione poiché mostra uno stretto rapporto fra tali attività, condotte spesso in condizioni igieniche estreme e critiche, nonché l'origine delle cosiddette malattie infettive emergenti (IED, "Infective Emerging Diseases").

Tre su quattro di queste malattie sono definite "zoonotiche", in grado cioè di passare dagli animali domestici o selvatici all'uomo. Alcuni dei patogeni trasmessi più facilmente sono virus. Per l'Ebola (Ebola Virus Disease), una pericolosa malattia emorragica per il momento confinata all'Africa, il virus è stato trasmesso all'uomo per contatto con pipistrelli della famiglia Pteropidae (le cosiddette volpi volanti), o con primati non umani. Per il virus responsabile della "febbre emorragica di Marburg", comparsa in Uganda e con casi anche in Germania e in Serbia, si è trattato invece di un contagio di alcuni ricercatori a seguito dell'importazione di scimmie della specie Cercopithecus aethiops dall'Uganda, mentre per il virus dell'immunodeficienza umana, il ben noto HIV responsabile dell'AIDS, causa di più di 30 milioni di decessi, l'origine della trasmissione all'uomo è probabilmente da ricercare nella caccia e nel consumo di scimmie in alcune zone dell'Africa.

Coronavirus, pipistrelli e pangolini

Per quanto riguarda gli ormai tristemente noti coronavirus, questi sono un'ampia famiglia di virus che possono causare malattie da lievi, come il comune raffreddore, a moderate o gravi e con tassi di diffusione e letalità molto variabili. La SARS (Severe Acute Respiratory Syndrome) è stata la prima malattia da coronavirus ad aver innescato gravi allarmi a livello planetario. Originatasi probabilmente per trasmissione da pipistrelli ad altri animali e quindi all'uomo, la SARS si è manifestata nel 2002 in Cina meridionale, diffondendosi poi in 26 Paesi e causando il decesso di diverse centinaia di persone. Un altro e ben più letale coronavirus è stato quello della MERS (Middle East Respiratory Syndrome), comparso in Arabia Saudita nel 2012 e in Corea del Sud nel 2015, propagato all'uomo attraverso una via di contagio che da alcune specie di pipistrelli è passata attraverso i cammelli.

Ma il coronavirus oggi malauguratamente meglio noto è il SARS-CoV-2 (Severe Acute Respiratory Syndrome - Coronavirus – 2), responsabile dell'attuale pandemia da COVID-19. Sulla sua origine sono state anche diffuse molte notizie false a supporto di una teoria complottista, secondo cui l'attuale virus sarebbe il risultato di esperimenti di bioingegneria, finalizzati alla costruzione di un'arma biologica, e sfuggiti successivamente al controllo degli stessi laboratori cinesi. In realtà studi approfonditi hanno totalmente smentito quest'ipotesi, degna di una trama da film distopico, evidenziandone invece l'origine totalmente naturale.

Da quanto sappiamo, il SARS-CoV-2 ha avuto origine in un "wet-market" di Wuhan (il capoluogo della provincia di Hubei nella Cina centrale), un mercato dove vengono venduti molti animali sia vivi che morti, tra cui pangolini e pipistrelli, spesso in condizioni igieniche critiche. Come nei casi precedenti, anche questo virus ha avuto invece una probabile origine da un chirottero, precisamente un pipistrello ferro di cavallo del genere Rhinolophus. Il SARS-CoV-2 presenta infatti straordinarie affinità filogenetiche con un ceppo virale ospitato in forma asintomatica proprio in questi pipistrelli, presenti nell'area con diverse specie. Solo con un adeguato approccio metodologico è stato possibile comprendere che R. affinis rappresenta il possibile ospite serbatoio. In tale circostanza la tassonomia, una branca spesso misconosciuta delle scienze biologiche, ha utilizzato rinnovati strumenti e risorse, fra cui la biologia molecolare e vari strumenti interdisciplinari, spesso basati sull'analisi di collezioni scientifiche. Anche in questo caso, il virus ha bisogno di un ospite di transito per giungere all'uomo. Si ritiene che l'ospite sia uno di quegli strani mammiferi squamosi chiamati pangolini, probabilmente della specie Manis javanica.

Ed ecco che l'aspetto di studio della pandemia si intreccia non solo alla tassonomia, ma anche alla biologia della conservazione. I pangolini sono difatti tra i mammiferi più minacciati al mondo: catturati e commercializzati in quantità eccezionali, sono destinati all'alimentazione umana e alla medicina tradizionale in Asia. Secondo alcune stime del National Geographic sono più di 1.100.000 i pangolini cacciati dai bracconieri tra il 2006 e il 2015. Le squame di questi mammiferi continuano a essere utilizzate in modo anacronistico come rimedi medici della farmacopea tradizionale contro l'artrite e i disturbi gastrici, anche se non vi è alcuna evidenza scientifica che ne dimostri l'efficacia. In questo contesto, la "versione 2.0" del coronavirus ha trovato la sua scorciatoia evolutiva, grazie a un ritmo veloce di mutazioni e ricombinazioni, facendo un salto di specie e conquistando in breve tempo una platea universale potenziale di 7.5 miliardi di umani.

I musei di storia naturale e le collezioni scientifiche nella documentazione delle patologie

Considerati i problemi che interessano il salto del virus da animali selvatici o domestici all'uomo, è cruciale ricordare una volta di più l'importanza dei musei di storia naturale. Le collezioni scientifiche che ospitano sono composte da esemplari di riferimento (i cosiddetti "voucher specimens"), che vengono conservati in diversi modo, a secco, in etanolo, ovvero tessuti congelati. I reperti conservati nelle collezioni zoologiche sono infatti rilevanti non solo per dirimere aspetti classici di tassonomia e di sistematica, ma anche per identificare e tracciare varie patologie.

A titolo di esempio si può ricordare il caso dell'epidemia di influenza spagnola che causò all'incirca 50 milioni di vittime. Le origini di questa malattia e il rapporto tra la pandemia del 1918 e i successivi focolai, sono stati studiati confrontando proprio le sequenze genetiche dei virus rinvenuti nel pazienti, in suini, polli e uccelli selvatici, con quelle estratte da campioni museologici del National Museum of Natural History di Washington.
Ciò ha permesso di ricostruire la traiettoria del virus dell'influenza in quel periodo e la sua storia successiva.

Un altro caso riguarda gli anni '90 del Novecento, quando diversi musei di storia naturale degli Stati Uniti sud-occidentali collaborarono nel contenimento dell'epidemia da Hantavirus, una patologia che provoca febbri emorragiche con sindromi renali o polmonari, trasmesse da feci e urina di roditori. Proprio i campioni di tessuti conservati nelle collezioni museologiche hanno consentito di capire quando e dove è apparso tale virus e come si è diffuso tra le popolazioni di roditori. Sfortunatamente non sono stati invece raccolti campioni di pipistrelli e di roditori, entrambi sospettati di essere i vettori dell'Ebola, anche dopo un rapporto del 2012 in base al quale gli anticorpi all'Ebola erano stati trovati in pipistrelli del Ghana esaminati prima dei casi del 2008. L'indisponibilità di riferimento di campioni provenienti da pazienti e possibili serie di animali selvatici, non ha consentito di prevedere e mitigare la successiva comparsa di Ebola nella regione.

Tutto ciò a dimostrare che è molto importante disporre di collezioni scientifiche nei musei di storia naturale, perché permettono di disporre di una traccia delle mutazioni occorse nel tempo. Per questo è fondamentale che le collezioni non solo siano gestite in modo ottimale, ma altresì implementate grazie a una continua attività di raccolta sul campo. Per tale ragione anche in Italia le collezioni scientifiche e i musei naturalistici, come il Museo Regionale di Scienze Naturali di Torino, rivestono un'importanza straordinaria e il materiale in esse conservato rappresenta non solo una testimonianza storica, ma anche uno strumento per interpretare e studiare le grandi mutazioni ambientali che accompagnano questo millennio.

 

Bibliografia  

  • DiEuliis d., Johnson K.R., Morse S.S., Schindel D.E., 2016. Specimen collections should have a much bigger role in infectious disease research and response. PNAS, 113 (1).
  • Fan Y., Zhao K., Shi Z.-L., Zhou P., 2019. Bat corona viruses in China. Viruses, 11 (210); https://doi:10.3390/v11030210
  • Lam T. T.-Y., Ho-Hin Shum M., Zhu H.-C., Tong Y.-G., Ni X.-B., Liao Y.-S., Wei W., Cheung W. Y.-M., Li W.-J., Li L.-F., Leung G. M., Holmes E.C., Hu Y.-L., Guan Y., 2020. Identifying SARS-CoV-2 related coronaviruses in Malayan pangolins. Nature https://doi.org/10.1038/s41586-020-2169-0
  • Pinto C.M., Baxter B.D., Hanson J.D., Méndez Harclerode F.M., Suchecki J.R., Grijalva M.J., Fulhorst C.F., Bradley R.D., 2010. Using museum collections to detect pathogens. Emerging Infectious Diseases, 16 (2): 356-357.Quammen D., 2014. Spillover. L'evoluzione delle pandemie. Adelphi.Lam
  • T. T.-Y., Ho-Hin Shum M., Zhu H.-C., Tong Y.-G., Ni X.-B., Liao Y.-S., Wei W., Cheung W. Y.-M., Li W.-J., Li L.-F., Leung G. M., Holmes E.C., Hu Y.-L., Guan Y., 2020. Identifying SARS-CoV-2 related coronaviruses in Malayan pangolins. Nature https://doi.org/10.1038/s41586-020-2169-0
  • Pinto C.M., Baxter B.D., Hanson J.D., Méndez Harclerode F.M., Suchecki J.R., Grijalva M.J., Fulhorst C.F., Bradley R.D., 2010. Using museum collections to detect pathogens. Emerging Infectious Diseases, 16 (2): 356-357.
  • Quammen D., 2014. Spillover. L'evoluzione delle pandemie. Adelphi.

 

Il Museo regionale e le sue collezioni 

 

 

Profilo Google Arts & Culture del MRSN, comprensivo di due visite virtuali:

https://artsandculture.google.com/partner/museo-regionale-di-scienze-naturali

http://www.mrsntorino.it/cms/il-museo/collezioni/item/356-google-natural-history

 

 

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