Appunti modulo Virologia

CORONAVIRIDAE

La quantità di glicoproteine sull'envelope è talmente elevata da formare una corona. Ci sono due generi:

• coronavirus
• torovirus

I coronavirus sono tanti e molto diffusi, infettano uomo e animali e possono causare sintomatologia in uomo e animali. La sintomatologia di solito è lieve e benigna.

Hanno envelope, hanno molte glicoproteine di superficie, una è la proteina maggiore più antigenica, hanno capside a simmetria elicoidale con ssRNA+ di 30.000 bp che si replica nel citoplasma con IVb IRES indipendente. Sono grandi 120 nm.

I coronavirus hanno 4 gruppi che sono classificati da un punto di vista antigenico → gruppo 1 non cross reagisce con 2 e così via → hanno specifiche caratteristiche antigeniche. Questi virus sono molto frequenti negli animali. Fino al 2003-2004 erano considerati irrilevanti, diventano importanti nel 2003 quando compare la SARS e viene aggiunto un altro gruppo che è diverso dal punto di vista della

patogenesi.SARS CoV 1Viene riconosciuto per la prima volta nel febbraio 2003 → casi di polmonite atipica con mortalità elevata nelle province estreme dellacina. Da febbraio 2003 a agosto 2003 il virus si diffonde → 8.000 casi con 10% di mortalità. Ha causato forti preoccupazioni perché si èdiffuso in 29 paesi, molti soggetti fanno parte del sistema sanitario → trasmissione per via aerea.

Impariamo a fare il tracciamento dei casi → chi è il paziente 0. A è asintomatico e va ad Hong Kong si sente male e va in ospedaledove muore. Nell’hotel ci sono altri viaggiatori, alcuni si sentono male subito ad Hong Kong e altri tornano a casa nei vari stati.Questo è stato possibile grazie alla fase di incubazione → asintomatica, il virus viene trasmesso ma il soggetto sta bene. Il virus vienetrasmesso per via respiratoria e contatto con materiale infetto (essudati, superfici contaminate, vomito, fognature = materiale

fecale). Nel giro di pochi mesi il virus si diffonde in 29 paesi. Ha elevata trasmissibilità. La SARS è trifasica caratterizzata da un aumento della temperatura, coincide con la replicazione del virus, è una fase disintomatologia aspecifica, nella seconda fase (II settimana) il virus diminuisce replicazione e va ei polmoni → richiama sistemaimmunitario, diminuisce la febbre, poi terza fase è di distruzione del tessuto polmonare → failure polmonare. Tutte le volte che abbiamo un virus che ha mortalità così elevata è difficile che sia un virus umano → il virus non distrugge l'ospite. Il virus non viene dall'uomo ma da qualche altra specie → salto di specie, il virus perde specie-specificità e ne acquisisce un'altra attraverso mutazioni. Il primo animale è stato un orsetto lavatore: nello stesso periodo ci sono state infezioni tra gli orsetti lavatori, ma se il virus ha un reservoir negli

animali non ne causa la morte e non hanno preimmunità → non sono loro. È stato qualcun altro → pipistrello, hanno un sistema immunitario particolare che permette di albergare microrganismi senza ammalarsi, hanno molti fattori di restrizione che li rendono immuni. Volano e possono andare da una zona all'altra, mordono e lasciano materiale di deiezione ovunque contaminando l'ambiente. Gli uomini e gli orsetti lavatori differiscono solo per 4 aa nei recettori, 4 aa hanno fatto sì che il virus diventasse umano → ACE2: recettori per virus. SARS COV 1 non si è diffusa così tanto perché ha alta mortalità. MERS Dopo pochi anni c'è stata la pandemia di MERS, è l'influenza respiratoria confinata nel middle east, l'animale intermedio era il cammello. Si sviluppa nel 2012, abbiamo pochi casi ma mortalità del 37%. Non è mai stato associato ad infezioni tra uomini. SARS CoV 2 Dal puntodi vista morfologico è simile a SARS CoV, la proteina di superficie è spike che si lega ad ACE 2 che sono nel tratto respiratorio, intestino, cellule epiteliali. Non fa viremia, viene trasmesso per via respiratoria e contatto diretto. Ha un genoma di 29.000 basi bp. Altre proteine superficiali sono la proteina E envelope. Hanno proteine che si chiamano ORF che sono proteine accessorie che scatenano la tempesta citochinica. Vaccini La proteina spike (1000 aa) è presente sull'envelope e ha due funzioni: - recettoriale: riconosce e lega ACE2 - legame e fusione con la membrana Non tutta la proteina partecipa al legame, ma solo un pezzo di 300 aa. Circa il 50% della popolazione mondiale ha almeno una dose di vaccino. I numeri sono disomogenei. Da noi il 76% ha almeno una 20 vaccinazione, il 70% è completamente vaccinato. Il vaccino è stato preparato in un anno, quando altri virus non hanno ancora vaccini o i vaccini non funzionano bene oppure ci sono voluti.mRNA sono i più diffusi. Vaccini a mRNA: La tecnologia a RNA è più facile rispetto ad altre tecnologie, prendo la sequenza del virus che già è RNA+ e seleziono la parte antigenica. I vaccini si basano sulla spike e faccio l'mRNA corrispondente. Per la somministrazione si usano nanoparticelle lipidiche che fanno da carrier, inietto la nanoparticella che si fonde con le membrana cellulari, l'RNA viene liberato nel citoplasma e si forma la proteina che viene presentata sulla superficie cellulare e sisviluppano Ab. Gli mRNA sono fragili e hanno emivita breve, bisogna renderli stabili, si devono creare stabilizzazioni in modo da far sì che non venga subito degradato → molecole con stabilità di qualche giorno. Le prime due company che hanno prodotto questi vaccini sono state Pfizer (americana e tedesca) e Moderna (americana), hanno efficacia del 95%. Il vaccino impedisce lo sviluppo di una patologia grave → impedisce la patologizzazione. L'infezione è blanda sia a livello sintomatico sia a livello di diffusione. L'autorizzazione è emergenziale → bisogna ottenere l'autorizzazione come farmaco comune. Iniziano gli studi di safety post marketing, inizialmente si pensava che dessero reazioni allergiche molto più frequenti → dovute alla presenza di un lipide del carrier. I vantaggi sono la sicurezza → è un mRNA e non un virus intero; come mRNA non va nel nucleo perché si ferma nel citoplasma dove.èsubito tradotto, è impossibile che vada ad integrarsi nel genoma dell’ospite, inoltre ha una emivita breve → vantaggio per la safetydell’ospite. L’mRNA può essere facilmente ingegnerizzato, ha una produzione più veloce. E’ una tecnologia non nuova, sono almeno10 anni che si stanno studiando vaccini per queste malattie.Gli svantaggi sono che sono i primi vaccini a mRNA, l’mRNA è instabile e servono basse temperature per gli storage. Tutti i vaccini incommercio sono disegnati sulla variante B.1 → prima variante del virus in europa, noi non abbiamo mai avuto la variante di Wuhan. Lavariante B.1 ha la mutazione D614G che ha conferito al virus un’elevata trasmissibilità → tutte le varianti hanno quella mutazione,nessuno ha mai revertito quella mutazione. Ha lo 0.001% di rischio di anafilassi.Vettori viraliIl vettore virale più utilizzato si basa sull’adenovirus (dsDNA), un virus

ubiquitario che causa raffreddore, mal di pancia e congiuntivitiin modo blando, hanno un genoma corto e malleabile, utilizzabile a blocchi. Si tolgono blocchi di sequenza dal genoma del virus chesono quelli che aumentano la replicazione del virus e si lasciano quelle strutturali (es. capside) ed inserisco sequenze di interesse(spike). Creiamo un virus ricombinante che ha la struttura dell'adenovirus e un pezzo del covid. Quando questo virus entra nellecellule si replica e crea il capside con la proteina spike che viene messa sulla membrana cellulare e presentata alla cellule → immunità.L'adenovirus non replica e produce proteine → sviluppiamo immunità (problema per le altre dosi). Ma gli adenovirus sono comuni,potrei avere già Ab → vengono usati adenovirus di scimpanzè. Sputnik usa due adenovirus diversi. Sputnik non è approvato perchènon ha fornito dati sulle fasi finali del trial.Johnson e Johnson è un

adenovirus → c'era una sola dose e poi hanno aggiunto booster. I vantaggi dell'utilizzo dei vettori sono l'immunità nei confronti dell'adenovirus e del covid, sono una tecnologia conosciuta, gli svantaggi sono l'immunità contro il vettore e difficoltà di produzione. Ci sono stati problemi con Astrazeneca → trombosi etc e anche di contrattualità. Proteine ricombinanti I vaccini con proteine ricombinanti come novavax contengono la proteina spike, hanno grande stabilità e sicurezza, buona antigenicità, tecnologia classica → ci vuole molto tempo, è difficile la produzione. Devo mettere la proteina spike in baculovirus che infettano l'insetto che produce proteine → me ne servono tanti. Vaccini con virus inattivato Vaccini con virus inattivato → non è abbastanza immunogeno, avere un vaccino a virus inattivato sarebbe perfetto perché creiamo immunità contro tutto il virus.

virus e non solo spike. 21ORTHOMYXOVIRIDAEComprendono il virus dell'influenza, ci sono tre tipi A, B e C. Hanno genoma ssRNA - segmentato, sulla base del numero di segmentidistinguiamo A e B che hanno 8 segmenti genomici e C che ne ha 7. Si chiamano orthomixovirus perchè sono stati scoperti insiemeai paramixovirus, hanno due modi di replicarsi diversi e si pensava che il modo giusto fosse il loro. Mixo vuol dire muco perchèinfettano le prime vie respiratorie dove c'è tanto muco.L'influenza si chiama così perchè si era capito che quando tanti soggetti hanno questa malattia nel cielo ci sono determinatecostellazioni → malattia dovuta all'influenza delle stelle. Sono eventi epidemici→ picco di frequenza in determinati periodi dell'anno.Può dare epidemie e pandemia → influenza spagnola del 1918 che ha causano 20 milioni di morti. Causa ospedalizzazione: nel2018 31 milioni di influenze negli USA e 200

mila ospedalizzazioni → malattia sociale anche dal punto di vista economico: tante persone in ospedale significano tanta sanità e tante persone che non possono andare a lavorare. E’ un fenomeno epidemico che si sviluppa principalmente nel periodo invernale, quando trascorriamo più tempo in luoghi chiusi. Nel 2020-21 e nel 2022 non ci sono stati.