Scoperto il furtivovirus, un nuovo virus gigante nascosto in un fiume giapponese: “Si replica in un modo mai visto”
Ricercatori giapponesi hanno scoperto un nuovo virus gigante, che hanno deciso di chiamare “furtivovirus” a causa delle difficoltà incontrate all'inizio dello studio per isolarlo e analizzarlo (di fatto, si “nascondeva” nei campioni d'acqua). Non è la prima volta che vengono usati curiosi termini di derivazione latina – che noi comprendiamo bene – per i virus giganti; basti pensare all'esistenza del clandestinovirus o dell'usurpativirus. I virus giganti, a differenza di quelli comuni, come suggerisce il nome sono caratterizzati da dimensioni significative, ovvero circa 200 nanometri contro i 100 di patogeni come i virus influenzali e la ventina dei coronavirus, alla stregua del SARS-CoV-2 responsabile della recente pandemia di COVID-19.
I virus giganti, nonostante le grandi dimensioni, sono stati identificati di recente, con il primo scoperto soltanto nel 2003. Il furtivovirus per gli studiosi è particolarmente interessante perché rappresenterebbe una sorta di anello di congiunzione fra altri gruppi di virus giganti, essendo caratterizzato da un metodo di replicazione intermedio che non era mai stato documentato in precedenza. In sostanza, il furtivovirus rompe la membrana del nucleo e ne distrugge una parte, creando un sito di replicazione virale nel nucleo rimanente. Altri virus mantengono intanto il nucleo e si replicano al suo interno, altri ancora lo distruggono completamente e si replicano nel citoplasma. Il nuovo virus fa una cosa a metà strada ed è per questo che è considerato un anello di congiunzione. Con la sua scoperta gli studiosi hanno proposto anche la creazione di una nuova famiglia (Manesviridae) che include l'ultimo arrivato e altri virus strettamente associati.
A scoprire e descrivere il furtivovirus sono stati i due scienziati Jiwan Bae e Masaharu Takemura del Dipartimento di Didattica della Matematica e delle Scienze presso la Scuola di Specializzazione in Scienze dell'Università delle Scienze di Tokyo (TUS). Il professor Takemura è stato recentemente coinvolto anche nella scoperta dell'Ushikuvirus, un virus gigante rinvenuto nelle acque dolci del lago Ushiku (prefettura di Ibaraki) caratterizzato da circa 800 geni e oltre 666.000 paia di basi. Il furtivovirus è stato invece individuato nei campioni di acqua prelevata dal fiume Inasegawa nella città di Kamakura (prefettura di Kanagawa). Dalle analisi è emerso che ha un genoma di circa 560.000 paia di basi, oltre 650 geni e 9 tRNA: risulta piuttosto affine al sopracitato clandestinovirus. Per coltivarlo e isolarlo in laboratorio è stata utilizzata un'ameba chiamata Vermamoeba vermiformis; questi virus, infatti, sono specializzati proprio nell'infettare questi microrganismi. Lo hanno analizzato a fondo con un potente microscopio elettronico e ne hanno sequenziato il genoma, raccogliendo tutti i dati necessari per metterlo a confronto con gli altri virus giganti scoperti.
Come indicato, ciò che ha sorpreso il professor Takemura risiede proprio nel suo metodo di replicazione peculiare e intermedio rispetto ad altre specie virali. “L'analisi ultrastrutturale ha rivelato una strategia di replicazione unica, dipendente dal nucleo dell'ospite, caratterizzata dalla rottura della membrana nucleare e dall'impacchettamento dei virioni nascenti direttamente nel nucleoplasma, distinguendola dalle canoniche fabbriche di virioni citoplasmatiche”, hanno spiegato gli scienziati nell'abstract dello studio. Questa strategia di replicazione virale si distingue dai medusavirus che conservano integralmente il nucleo dell'ospite e dall'ushikuvirus, che infetta le vermamoebe tramite un effetto citopatico, ovvero dà vita a una fabbrica virale distruggendo la membrana del nucleo dell'ospite.
“Confrontando tre virus che utilizzano il nucleo cellulare in modi diversi – il medusavirus, che si replica nel nucleo; l'ushikuvirus, che rompe la membrana nucleare e crea il proprio sito virale nel citoplasma; e il furtivovirus, scoperto in questo studio, che rompe la membrana nucleare ma crea un sito virale nel nucleo rimanente – possiamo osservare il percorso evolutivo dell'interazione tra il nucleo cellulare e questi nuovi virus”, ha dichiarato in un comunicato stampa il professor Takemura. Tutti sono legati al nucleo per replicarsi, pur interagendo con esso in modo diverso, pertanto secondo i ricercatori hanno avuto un'origine comune. La nuova famiglia proposta (Manesviridae) per il furtivovirus è associata a quella dei mamonoviridi (Mamonoviridae), pur condividendo solo una trentina di geni "core": secondo gli autori dello studio le due famiglie andrebbero unificate sotto un nuovo ordine.
Studiare i virus giganti, di cui ne è stato scoperto recentemente uno anche in Finlandia e un altro con la coda lunghissima, per gli scienziati è fondamentale perché può aiutarci a capire come sono nate le cellule eucariotiche, quelle che compongono anche il nostro corpo. Secondo una teoria formulata dal professor Takemura e da Philip Bell circa 20 anni fa, chiamata eucariogenesi virale, il nucleo di queste cellule avrebbe avuto origine proprio dall'infezione di un virus gigante ai danni di un microorganismo unicellulare ancestrale. L'inserimento del materiale genetico del virus avrebbe dato vita al “mattone” di base della vita complessa, secondo questa affascinante teoria. I dettagli della nuova ricerca “Refining a giant virus lineage: a novel order unifying Mamonoviridae and “Manesviridae,” unveiled by the discovery of furtivovirus” sono stati pubblicati sulla rivista scientifica specializzata Journal of Virology.
