Siberia: Scoperto virus gigante di 30.000 anni fa

Un nuovo tipo di virus gigante, chiamato ‘Pithovirus’, è stato scoperto nella parte estrema della Siberia nord-orientale dai ricercatori del Laboratorio ‘Information Gènomique et Structurale’ (CNRS/AMU), in collaborazione con il laboratorio ‘Biologie à Grande Echelle’ (CEA/CNRS/ Université Joseph Fourier) e l’Accademia Russa delle Scienze. Questo virus gigante, innocuo per l’uomo e per gli animali, è sopravvissuto per più di 30mila anni, sepolto e congelato nel terreno ghiacciato. Anche se le sue dimensioni e la forma ad anfora ricordano ‘Pandoravirus’, l’analisi del meccanismo del suo genoma e della sua replicazione dimostrano che Pithovirus è, in realtà, molto diverso.

Immagine a colori della sezione del Pithovirus sibericum
al microscopio elettronico, il più grande virus mai scoperto: 1,5 micron di lunghezza x 0,5 di larghezza. crediti: Bartoli & Abergel, IGS / CNRS / AMU)

Questo rinvenimento aumenta a tre il numero delle famiglie di virus giganti, oggi conosciuti.
La notizia è riportata da Proceedings of National Academy of Sciences.
Nelle famiglie Megaviridae, rappresentata in particolare da Mimivirus, scoperto nel 2003, e Pandoraviridae, i ricercatori avevano ritenuto di aver classificato la diversità dei virus giganti
(gli unici virus visibili al microscopio ottico, dato che il loro diametro è superiore a 0,5 micron).          

Questi virus, che infettano amebe come Acanthameba, contengono un gran numero di geni rispetto ai comuni virus, quali quelli dell’influenza o dell’AIDS, che contengono solo circa dieci geni.

Il loro genoma ha circa le stesse dimensioni o è persino superiore a quella di molti batteri.
Studiando un campione di terreno ghiacciato dell’estrema Siberia nord-orientale, i ricercatori sono rimasti sorpresi nello scoprire il nuovo virus gigante, vecchio di oltre 30mila anni, e ribattezzato Pithovirus sibericum.

A causa della sua forma ad anfora, simile a Pandoravirus, dapprima gli scienziati lo avevano ritenuto un nuovo membro – anche se certamente antico – di questa famiglia, ma l’analisi del genoma  di Pithovirus ha dimostrato che non vi è alcuna relazione genetica tra Pithovirus e Pandoravirus.
Il suo genoma contiene molti meno geni (circa 500) rispetto al genoma del Pandoravirus (2500 geni).

I ricercatori hanno analizzato anche la composizione delle proteine di Pithovirus, scoprendo che delle centinaia di proteine che lo compongono, solo una o due sono comuni con Pandoravirus.
Altra differenza tra i due virus è il modo in cui si replicano all’interno delle cellule di un’ameba. Mentre Pandoravirus richiede la partecipazione di molte funzioni nel nucleo cellulare, il processo di moltiplicazione di Pithovirus si verifica soprattutto nel citoplasma (fuori del nucleo) della cellula infettata, in modo simile al comportamento del DNA dei grandi virus, come quello della famiglia dei Megaviridae.

Dall’analisi approfondita di Pithovirus emerge quindi che non ha quasi niente in comune con i virus giganti conosciuti: questo lo caratterizza come il primo membro di una nuova famiglia di virus, portando quindi a tre il numero delle famiglie dei virus giganti.

La nuova scoperta, dopo quella di Pandoravirus, dimostra quanto sia incompleta la nostra comprensione della biodiversità a livello microscopico, quando si tratta di esplorare nuovi ambienti.
Infine, questo studio mostra quanto a lungo possano sopravvivere i virus nel permafrost, lo strato di terreno ghiacciato delle regioni artiche, giungendo fino a 30mila anni, il periodo di tempo corrispondente al Pleistocene superiore.

Questi risultati inducono a riflettere sui rischi che possono derivare per la salute di quanti lavorano nello sfruttamento delle risorse minerarie ed energetiche delle regioni circumpolari, in crisi per il riscaldamento globale.

Il riemergere di virus considerati debellati, come il vaiolo, il cui processo di replicazione è simile a Pithovirus, non è fantascienza. E’ necessario mettere in conto possibili nuovi contagi.

Così, il laboratorio ‘Information Gènomique et Structurale’, per fronteggiare il problema, sta predisponendo uno studio metagenomico del permafrost.