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Perché i pipistrelli sono superimmuni al cancro e a virus mortali nell’uomo: studio svela il segreto

Grazie a un approfondito studio genetico gli scienziati hanno scoperto perché i pipistrelli hanno un’elevata immunità al cancro e non si ammalano pur essendo serbatoi di virus aggressivi e letali per l’uomo. Fra essi i patogeni responsabili dell’Ebola, della SARS e molti altri coronavirus simili a quello che ha scatenato la pandemia di COVID-19.
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A cura di Andrea Centini
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I pipistrelli sono animali davvero eccezionali: sono gli unici mammiferi in grado di volare; hanno una longevità significativa in relazione alle piccole dimensioni (oltre 40 anni per alcune specie); e hanno un sistema immunitario estremamente robusto. Non a caso sono portatori di molteplici virus che nell'uomo e in altre specie possono provocare malattie gravissime e potenzialmente fatali: fra essi figurano il famigerato Ebola, il virus della rabbia, il SARS-CoV responsabile della SARS, il MERS-CoV che provoca la MERS e altri coronavirus analoghi al SARS-CoV-2, il patogeno che quasi quattro anni fa ha scatenato la pandemia di Covid (non ancora conclusa). Nonostante questo carico di virus aggressivi e virulenti, i pipistrelli stanno benissimo e risultano ben protetti dalle infezioni. Ma non solo. I chirotteri, cioè l'ordine di mammiferi cui appartengono questi animali, presentano anche una spiccata protezione dal cancro, che li colpisce in misura molto minore rispetto ad altri gruppi tassonomici. Ora, grazie a un approfondito studio genetico, gli scienziati hanno fatto luce sui “superpoteri” di questi mammiferi, una scoperta che potrebbe sfociare in farmaci e terapie rivoluzionari per trattare malattie umane.

Un artibeo giamaicano. Credit: Alex Borisenko / wikipedia
Un artibeo giamaicano. Credit: Alex Borisenko / wikipedia

A svelare i segreti dell'eccezionale immunità dei pipistrelli al cancro e a virus altamente patogenici è stato un team di ricerca internazionale guidato da scienziati del Laboratorio di Cold Spring Harbor, che hanno collaborato a stretto contatto con i colleghi del Dipartimento di Mammalogia – Divisione di Zoologia dei Vertebrati del Museo Americano di Storia Naturale e della Scuola di Scienze Biologiche dell'Università dell'Oklahoma. I ricercatori, coordinati da W. Richard McCobie, Adam Siepel e Armin Scheben, sono giunti alle loro conclusioni dopo aver sequenziato il genoma di due specie di pipistrello: l'artibeo della Giamaica (Artibeus jamaicensis), conosciuto anche come pipistrello della frutta giamaicano; e il pipistrello baffuto mesoamericano (Pteronotus mesoamericanus). Entrambe le specie vivono in America centrale e meridionale. I campioni per lo studio sono stati sono stati raccolti in Belize.

Un pipistrello mesoamericano. Credit: Alex Borisenko
Un pipistrello mesoamericano. Credit: Alex Borisenko

Gli scienziati li hanno sottoposti a un approfondito processo di sequenziamento attraverso l'avanzata piattaforma Oxford Nanopore Technologies, e hanno confrontato i genomi ottenuti con quelli di altri pipistrelli, mammiferi e con quello dell'uomo, per un totale di quindici specie coinvolte. Grazie a questa analisi comparativa sono emerse scoperte molto significative. La prima riguarda i geni legati alla risposta immunitaria in caso di infezione; più nello specifico, è stato osservato uno spostamento dei loci in quei geni che codificano per proteine infiammatorie chiamate interferone alfa e interferone omega. “I pipistrelli hanno attenuato l'allarme del sistema immunitario perdendo i geni che producono l'interferone alfa”, ha dichiarato il professor Scheben in un comunicato stampa. “Questo potrebbe essere responsabile della loro elevata tolleranza virale. Previene le risposte immunitarie iperattive che danneggiano i tessuti sani, uno dei motivi per cui le infezioni sono così dannose per gli esseri umani”, ha aggiunto l'esperto.

Credit: McCombie and Siepel labs/Cold Spring Harbor Laboratory
Credit: McCombie and Siepel labs/Cold Spring Harbor Laboratory

È noto il caso della famigerata “tempesta di citochine” innescata dalla COVID-19, la malattia provocata proprio dal coronavirus SARS-CoV-2; si tratta di una risposta immunitaria esagerata e potenzialmente fatale, che può essere ben più pericolosa dell'infezione stessa. I pipistrelli sembrano aver aggirato questo cortocircuito difensivo eliminando il problema alla fonte, rendendoli non solo più tolleranti ai virus, ma anche serbatoi naturali di patogeni che possono essere trasmessi ad altri animali o all'uomo attraverso lo spillover (il salto di specie).

La seconda scoperta significativa emersa dallo studio riguarda i cambiamenti nei geni legati al cancro, dei quali sei noti per riparare il DNA (le cui mutazioni sono associate alle neoplasie) e 46 soppressori dei tumori. I segni di selezione positiva osservati in questi geni, secondo gli studiosi possono contribuire all'aumento della longevità dei pipistrelli e ai tassi ridotti di cancro che vi si riscontrano. “Il nostro lavoro evidenzia come l’immunità e la risposta al cancro siano profondamente interconnesse. Gli stessi geni e proteine del sistema immunitario svolgono un ruolo importante nella resistenza al cancro”, ha chiosato il professor Scheben. Da questi risultati affascinanti potrebbero emergere nuove intuizioni per farmaci e terapie salvavita per l'uomo. I dettagli della ricerca “Long-Read Sequencing Reveals Rapid Evolution of Immunity- and Cancer-Related Genes in Bats” sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Genome Biology and Evolution (GBE).

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