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La parola virus ci fa subito venire in mente la malattia che già da due anni sta affliggendo il Pianeta, il Covid-19, e le altre piaghe che nel corso della storia hanno provocato grandi sofferenze all’umanità. Eppure, i virus non sono soltanto morte e malattia. Anzi, fin dalla loro comparsa sulla Terra (ancora misteriosa per la scienza) hanno completamente plasmato il volto del Pianeta, e la vita di esso, molto più in profondità di quanto si possa pensare. Così, se tutti i virus all’improvviso sparissero, gli esseri viventi dovrebbero evolversi e cambiare per poter sopravvivere senza di loro. Molte specie potrebbero addirittura scomparire…
Onnipresenti
I virus sono i microrganismi in grado di riprodursi soltanto all’interno di altre cellule (batteriche, animali o vegetali), che devono quindi infettare per poter compiere il loro ciclo vitale. Hanno dimensioni comprese fra 0,015 e 0,25 micrometri e si trovano in tutti gli ambienti: acqua, terra e persino nell’aria. I venti, infatti, sollevano quelli contenuti nella polvere e negli spruzzi del mare, trasportandoli fino a 2.500 e 3.000 metri di altezza e facendoli poi ricadere a distanza di migliaia di chilometri.
I virus furono scoperti alla fine dell’Ottocento dallo scienziato olandese Martinus Beijerin, che cercava una cura per una malattia delle piante, chiamata mosaico di tabacco. Da allora sono state classificate alcune migliaia di specie differenti virali, ma si stima che sulla Terra ce ne siano milioni. Le ricerche scientifiche, però, si sono concentrate soprattutto su quelle nocive e, solo in tempi recenti, i virologi hanno iniziato a studiare i numerosi virus che consentono la vita sulla Terra.
La maggior parte dei virus non rappresenta agenti patogeni per l’essere umano, ma molti di loro giocano un ruolo fondamentale nel sostenere gli ecosistemi, mentre altri sono indispensabili per la salute di tutti gli organismi viventi. Sono parte, insomma, del grande equilibrio della vita di cui facciamo parte anche noi, al punto che uno studio dell’Università Nazionale del Messico conclude che “senza i virus, la vita e la Terra che noi conosciamo cesserebbero di esistere“.
Tra i vari tipi di virus ce ne sono alcuni estremamente importanti per l’uomo: il fago, o batteriofago, per esempio, è un grande predatore di batteri e, se non ci fosse, per l’essere umano sarebbe un grande problema. Il fago, infatti, regola la popolazione batterica di tutti gli ecosistemi del pianeta; se sparisse, i batteri aumenterebbero in maniera esponenziale, creando grossi problemi soprattutto negli oceani, dove circa il 90% della vita presente è microbica. Questi microbi producono circa la metà dell’ossigeno del pianeta e sono il cibo preferito dei batteri. Se i virus non intervenissero, questo ciclo, vitale per tutti gli esseri viventi, non potrebbe compiersi.
Per comprendere l’importanza dei virus nelle nostre vite, e in quelle di milioni di altre specie, è utile prendere in considerazione i batteriòfagi, che si sono specializzati nell’infettare esclusivamente i batteri (un batterio è un essere vivente costituito da una sola cellula, un virus è un contenitore di codice genetico, ma senza processi cellulari propri). Come suggerisce il nome, i batteriofagi sono avidi cacciatori di batteri: li sfruttano per replicarsi e ne determinano la morte.
Ogni giorno i fagi causano la morte del 20 per cento circa di tutti i microrganismi oceanici, e uccidono circa la metà dei batteri che si trovano negli oceani. È un’ecatombe di cui beneficiano gli organismi che costituiscono il plancton, e che tramite la fotosintesi forniscono un contributo essenziale per sostenere la vita sulla Terra.
Con l’espressione kill the winner (“uccidi il vincitore”) si indica un’altra importante attività dei virus, ovvero quella di regolamentare la popolazione di certe specie, quando questa si espande in maniera eccessiva. In questo caso il modo con cui il virus si diffonde è la pandemia e si applica a tutte le specie, dagli insetti agli esseri umani. Può capitare che un’infezione da virus “benigno” aiuti ad allontanarne altri potenzialmente pericolosi per l’essere umano.
Non tutti i virus vengono per nuocere
Complici le numerose malattie che causano – compresa il COVID-19 – tendiamo a considerare i virus come agenti infettivi molto pericolosi e dai quali non arrivi nulla di buono. In realtà la stragrande maggioranza dei virus non causa danni agli esseri umani, ma ha invece un ruolo determinante nel mantenimento degli equilibri negli ecosistemi, dai più piccoli ai più grandi e giganteschi come quelli oceanici. La consapevolezza della loro importanza è diventata evidente negli ultimi decenni, grazie ad alcuni virologi che hanno deciso di studiare l’influsso dei virus su larga scala e non solo su quella più piccola del nostro organismo (comunque molto importante per produrre vaccini e trattamenti per ridurre l’impatto delle malattie infettive).
Senza i virus, la vita sul nostro pianeta per come la conosciamo smetterebbe di esistere. I virus, infatti, hanno un ruolo essenziale per tenere sotto controllo la proliferazione dei batteri, per esempio, e nell’avviare simbiosi con funghi e organismi che altrimenti non riuscirebbero a sopravvivere. I ricercatori hanno capito che i virus influenzano profondamente il sistema della vita, ma l’estensione delle loro ramificazioni è ancora ignota e molte cose restano da scoprire.
I virus e l’ecosistema
Gli oceani sono una delle fonti più importanti di ossigeno dell’intero pianeta. Sono popolati da pesci, cetacei e altre specie marine che conosciamo bene, eppure si stima che quasi il 90 per cento di tutti i viventi oceanici siano microbi. Sono coinvolti nella produzione dell’ossigeno, anche grazie alla presenza di particolari virus. È un territorio ancora poco esplorato, ma alcune ricerche offrono indizi e spunti interessanti. Uno studio ha per esempio analizzato le caratteristiche di un fungo che colonizza un tipo di erba del Parco Nazionale di Yellowstone (Stati Uniti). I ricercatori hanno notato l’esistenza di un virus che infetta il fungo che a quel punto può essere sfruttato dall’erba per resistere meglio alle alte temperature del suolo, in una zona geotermica. La combinazione di virus e fungo consente all’erba di prosperare in un ambiente che altrimenti le sarebbe ostile: il fungo da solo non sarebbe sufficiente.
I virus comportano benefici anche per il nostro organismo, dicono i ricercatori. Negli ultimi anni si è per esempio ipotizzato che abbiano un ruolo importante nel mantenimento del nostro microbioma, l’insieme di microorganismi ospitati dal nostro corpo e con i quali conviviamo. Ci sono inoltre infezioni virali che aiutano a proteggerci da altre minacce.
Il GBV-C, un virus che si ritiene sia innocuo per noi, si è mostrato rilevante nei meccanismi che consentono di rallentare la progressione dell’AIDS nelle persone positive all’HIV. Lo stesso virus sembra abbia un ruolo nel contenere i sintomi dell’Ebola. Altri studi si sono invece occupati dei virus che causano l’herpes, notando come l’infezione, che rimane per tutta la vita (quasi sempre latente), contribuisca a offrire benefici immunitari e a proteggere da altre malattie più gravi.
Virus e trattamenti
Molti studi si sono concentrati sulla possibilità di impiegare i fagi per contrastare le infezioni batteriche, una soluzione che potrebbe rivelarsi sempre più utile, considerato che, nel corso dell’ultimo secolo, i batteri hanno sviluppato una spiccata resistenza agli antibiotici che impieghiamo per sbarazzarcene quando causano danni. Le terapie con i fagi possono essere mirate verso una sola specie di batteri, evitando l’effetto “bombardamento a tappeto” di molti antibiotici. Sono inoltre in corso ricerche promettenti sui virus oncolitici, che infettano e uccidono di preferenza le cellule tumorali; alcune terapie sono già state approvate, e sono in corso diverse sperimentazioni cliniche.
Siamo fatti anche di virus
Se un virus si attacca a una cellula germinale (come ovuli e spermatozoi) di un organismo, il materiale virale può essere assimilato e diventare parte della nuova generazione di quell’organismo. Questo fenomeno ci ha permesso di essere ciò che siamo: in mancanza dei virus, la nostra evoluzione e quella degli altri esseri viventi sarebbe andata molto diversamente, e forse non sarebbe nemmeno esistita.
Il materiale virale costituisce circa l’8 per cento dell’insieme delle nostre informazioni genetiche (genoma). Molti di questi elementi derivati dai virus sono totalmente inutili e non determinano alcun cambiamento, ma in alcuni casi si rivelano essenziali per l’esistenza di una specie.
I virus sono presenti in praticamente ogni ambiente dove ci siano forme di vita e si ritiene che esistano da quando si formarono le prime cellule. La loro origine continua a non essere chiara, visto che non possono essere rilevati nei fossili, ma tramite analisi e simulazioni si può ricostruire con una certa approssimazione la loro evoluzione. Una maggiore conoscenza delle loro caratteristiche, al di là degli effetti sulla salute umana e di altri organismi, aiuterà i ricercatori non solo a capire meglio come si è evoluta la vita sul nostro pianeta, ma anche come si è diversificata, raggiungendo i livelli di complessità dei giorni nostri, pandemie comprese.
Qual è la risposta più utile?
La risposta migliore probabilmente è che esistono virus che possono essere molto pericolosi e per i quali l’uomo non ha ancora trovato le giuste contromisure. Questi virus possono essere combattuti e sconfitti, ma mentre cerchiamo le armi adatte per affrontarli, possono essere letali per tutti. Ci sono, però, anche virus fondamentali per gli equilibri che regolano la vita sul nostro pianeta e questi sono la stragrande maggioranza di quelli conosciuti, oltre il 90%. Potremmo dire che il fascino della vita risiede più che nelle piccole cose, in quelle infinitesimali, tanto da essere invisibili, ma, concludendo con una dotta citazione, “l’essenziale è invisibile agli occhi”.
