I retrovirus sono virus che si moltiplicano incorporando i loro geni nel genoma di una cellula ospite. Se la cellula infetta è una cellula germinale, il retrovirus può quindi essere trasmesso alla generazione successiva come retrovirus “endogeno” (ERV) e diffondersi come parte del genoma ospite in quella specie ospite. Nei vertebrati, gli ERV sono onnipresenti e talvolta costituiscono il 10% del genoma ospite. Tuttavia, la maggior parte delle integrazioni dei retrovirus sono molto vecchie, già degradate e quindi inattive: il loro impatto iniziale sulla salute dell’ospite è stato ridotto al minimo da milioni di anni di evoluzione. Un gruppo di ricerca guidato dal Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research (Leibniz-IZW) ha ora scoperto un recente caso di colonizzazione di retrovirus in un roditore della Nuova Guinea, il ratto dalla coda a mosaico dal ventre bianco. In un articolo pubblicato sulla rivista scientifica Proceedings of the National Academy of Sciences, descrivono questo nuovo modello di integrazione del virus. Le osservazioni su questo processo aiuteranno a migliorare la nostra comprensione di come i retrovirus riscrivono i genomi ospiti.
I retrovirus, come l’agente patogeno responsabile dell’AIDS (HIV-1), si integrano nel genoma delle cellule ospiti che infettano durante il loro ciclo vitale. Quando ciò accade nella linea germinale (cellule uovo o cellule che producono sperma) dell’ospite, il retrovirus può effettivamente diventare un gene dell’ospite stesso. Questo processo è apparentemente comune, poiché fino al 10% del genoma della maggior parte dei vertebrati è costituito dai resti di infezioni così antiche. Uno dei modelli meglio studiati di questo processo è il retrovirus del koala (KoRV), che attualmente sta colonizzando il genoma del koala. “Non sappiamo cosa succede al virus e all’ospite durante questo processo di colonizzazione del genoma, poiché la maggior parte di questi eventi si è verificata milioni di anni fa e vediamo solo i ‘fossili’ rimanenti del retrovirus”, afferma il prof. Alex Greenwood, capo del Dipartimento Leibniz-IZW per le malattie della fauna selvatica. “Né sappiamo cosa abbia sofferto dal punto di vista sanitario l’ospite durante il processo di infezione. Il retrovirus del koala (KoRV) è uno dei pochi modelli di questo processo che avviene in tempo reale e dove possiamo osservare gli effetti della colonizzazione del genoma sull’ospite animale.”
Ora ci sono prove che i virus correlati a KoRV circolano nei roditori e nei pipistrelli in Papua Nuova Guinea e Indonesia. Un gruppo guidato da Greenwood e dalla dottoressa Saba Mottaghinia, ex dottoranda nel dipartimento di Greenwood, ha analizzato 278 campioni provenienti da sette famiglie di pipistrelli e una famiglia di roditori endemiche della regione Australo-Papua (Australia e Nuova Guinea). Hanno scoperto un retrovirus che sta attualmente colonizzando il genoma di un roditore endemico della Nuova Guinea, il ratto dalla coda a mosaico dal ventre bianco (Melomys leucogaster). Questo è solo il secondo esempio proveniente dalla regione Australo-Papuana, dopo KoRV, di un retrovirus che ha colonizzato un genoma pur mantenendo un ciclo di vita virale funzionale.
I virus della leucemia delle scimmie gibbone (GALV), un gruppo di virus scoperti nei gibboni e nelle scimmie lanose in un centro di ricerca in Tailandia negli anni ’60, sono strettamente imparentati con KoRV. Si tratta di un rapporto curioso e sorprendente, poiché esiste una barriera geografica, nota come lignaggio Wallace, che separa la fauna del sud-est asiatico dalla fauna dell’Indonesia, della Papua Nuova Guinea e dell’Australia. Tuttavia, ci sono prove che i gibboni e le scimmie lanose del centro di ricerca in Tailandia sono stati infettati da virus provenienti dalla Papua Nuova Guinea. “La scoperta di virus simili a GALV nei roditori e nei pipistrelli indonesiani e australiani e nei pipistrelli della Nuova Guinea suggerisce che questi virus, e forse anche KoRV, siano originari della Nuova Guinea”, afferma Greenwood, che ha avviato il progetto di ricerca finanziato dall’agenzia tedesca Fondazione di ricerca.
Il team Leibniz-IZW, insieme a scienziati della Charité, del Robert Koch Institute, del Max Delbrück Center, dell’Università di Nicosia, della California State University Fullerton, del South Australian Museum e del Museum Victoria, hanno esaminato 278 campioni di pipistrelli e roditori provenienti dall’Australia e dall’Australia. Nuova Guinea per virus simili a KoRV e GALV. Hanno rilevato un GALV, il virus della scimmia lanosa (WMV) in una popolazione di ratto dalla coda a mosaico dal ventre bianco, un roditore endemico della Nuova Guinea. In cinque ratti provenienti da due siti di raccolta della Nuova Guinea, il WMV è stato integrato nel genoma nello stesso punto, indicando che si è diffuso come gene e non tramite infezione, cioè è diventato parte del genoma. Tuttavia, in altre popolazioni di ratti dalla coda a mosaico dal ventre bianco il virus era assente, simile al KoRV nei koala, dove tutti i koala dell’Australia settentrionale hanno KoRV nel loro genoma, mentre ci sono koala nell’Australia meridionale che non hanno KoRV intatto. Il virus, ora chiamato “virus completo della scimmia lanosa del Melomys” (cMWMV), era in grado di infettare linee cellulari, produrre nuova progenie virale, era visibile al microscopio elettronico come particelle virali che si staccavano dalla membrana cellulare ed era persino sensibile al virus farmaco antiretrovirale AZT.
“Il virus ha tutte le caratteristiche di un retrovirus infettivo esogeno, ma è endogeno. Si tratta probabilmente di un evento di colonizzazione molto recente, molto più giovane di KoRV”, afferma la dott.ssa Saba Mottaghinia, l’autrice principale dell’articolo sulla rivista Atti dell’Accademia Nazionale delle Scienze. I risultati suggeriscono che cMWMV è un nuovo modello per la colonizzazione retrovirale del genoma ospite che avviene in tempo reale, come nel KoRV, e suggeriscono anche che i GALV come WMV abbiano avuto origine nella diversificata fauna della Nuova Guinea. Le scoperte in Nuova Guinea non sono certo esaurite. “Ci sono centinaia di specie di mammiferi di questa regione che non sono ancora state studiate, suggerendo che in questa regione esistono molti più virus e modelli”, afferma Greenwood.
Gli autori dedicano lo studio a Ken P. Aplin del South Australian Museum, purtroppo scomparso nel corso del progetto.
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
