Daniele Di Egidio
La ricerca scientifica ha raggiunto un nuovo traguardo che potrebbe rivoluzionare la battaglia contro i virus a cui ogni organismo vivente è destinato.
Sono passati ormai tre anni da quando John DeLong dell’Università del Nebraska-Lincoln ha iniziato i suoi studi alla ricerca di un nuova scoperta, così importante da poter stravolgere il campo della virologia.
Una dieta a base di particelle virali
John DeLong e il suo team si sono posti una singola domanda che ha spinto la loro ricerca: esiste un qualche tipo di microbo capace di nutrirsi dei virus? Secondo DeLong, i virus sono costituiti da sostanze molto nutrienti come acidi nucleici, azoto e fosforo, pertanto qualsiasi cosa dovrebbe volerli mangiare:
“Molte cose mangiano tutto ciò che riescono a trovare. Sicuramente qualcosa avrà imparato a mangiare queste materie prime davvero buone”
ha spiegato DeLong.
In passato, DeLong ha studiato i modi in cui i clorovirus possono impigliarsi in una rete alimentare. Nel 2016, ha collaborato con Van Etten e il virologo David Dunigan per dimostrare come i clorovirus abbiano accesso alle alghe, normalmente associate ad un genere di ciliati chiamato Paramecia.
Questa esperienza ha portato DeLong a cambiare il punto di vista delle proprie ricerche. Successivamente, il ricercatore ha cominciato a considerare la grande abbondanza di virus e microrganismi presenti nell’acqua, guardando le particelle virali come una fonte non solo di infezione, ma anche di nutrimento. Convinto di ciò, il team di DeLong ha portato avanti con rigore i propri studi, una ricerca durata ben tre anni che ha recentemente raggiunto i primi risultati.
E se solo pensate che l’acqua contiene più microrganismi che qualsiasi altra sostanza sulla Terra, e che il 90% delle cellule presenti nel nostro corpo non sono di origine umana, ma appartengono a batteri, virus e altri microrganismi che popolano la nostra pelle, il nostro tratto digestivo e altri organi. Questi microrganismi, noti come microbioma, svolgono un ruolo fondamentale per la nostra salute, aiutandoci a digerire gli alimenti, ad assorbire i nutrienti e a combattere le malattie.
Questo ci riporta in prospettiva non solo nel guardare l’universo nella sua enorme e sconfinata grandezza ma che, anche nella dimensione degli atomi succedono cose assolutamente strabilianti.
Scoperto il “predatore” dei virus
Tra le placide acque di uno stagno, in un singolo giorno, un milione di particelle virali potrebbero entrare in un organismo unicellulare noto come ciliato o ciliophora. Questi organismi, appartenenti al gruppo dei protisti, possono essere trovati ovunque ci sia dell’acqua, mare o stagni d’acqua dolce non fa differenza. Nel corso della storia gli scienziati hanno registrato più di 7.000 specie diverse di ciliati: per questo motivo sono considerati tra gli organismi protisti più differenziati e sviluppati che ci siano.
Abituato a utilizzare la matematica per descrivere le dinamiche predatore-preda, stavolta DeLong decide di cominciare la ricerca direttamente da una serie di esperimenti: per prima cosa, prende la macchina e si dirige allo stagno più vicino per raccogliere dei campioni d’acqua. Tornato nel suo laboratorio, DeLong comincia a riunire tutti i microrganismi raccolti, indipendentemente dalla specie. Arrivati a questo punto, aggiunge generose porzioni di clorovirus in ogni campione.
Dopo 24 ore di attesa, DeLong può cominciare a cercare nelle gocce d’acqua. Lo scopo è quello di trovare microorganismi in grado di apprezzare la compagnia del clorovirus: la speranza è quella di trovare una specie che potesse trattare il virus, non come una minaccia, bensì come un’invitante spuntino.
DeLong e i suoi colleghi hanno scoperto che una specie di Halteria, microscopici ciliati che popolano le acque dolci di tutto il mondo, può mangiare un gran numero di clorovirus infettivi con cui condividono l’habitat acquatico. Per la prima volta, gli esperimenti di laboratorio del team hanno anche dimostrato che una dieta a base di soli virus (definita dal team come una dieta”virovora”) è sufficiente ad alimentare la crescita fisiologica e persino la crescita della popolazione dell’organismo unicellulare.
Virologia e sostanze nutritive
Insomma, questi piccoli organismi non solo possono mangiare particelle virali a volontà, ma possono anche crescere e dividersi anche con una dieta basata esclusivamente sui virus. “Se si moltiplica una stima grossolana che valuti quanta acqua, virus e ciliati ci siano, si ottiene una quantità enorme di movimento di energia“: sono le parole di DeLong prima di affermare che secondo le stime i ciliati presenti in un piccolo stagno potrebbero mangiare circa 10 trilioni di virus al giorno.
Per lungo tempo, la virologia si è concentrata sui virus considerandoli esclusivamente come agenti patogeni che causano malattie. I virus influenzano anche i processi ecosistemici, e in alcuni casi possono persino rilasciare sostanze nutritive. Anche se spesso considerati i “predatori” in cima alla microscopica catena alimentare, i virus possono essere anch’essi considerati e sfruttati come cibo, proprio come qualsiasi altro predatore.
Fino alle ricerche di DeLong, gli studi sugli organismi acquatici che si nutrono di virus si limitavano a dichiarare che i protisti unicellulari erano in grado di consumare i virus e che i protisti sembravano rimuovere i virus dalle acque reflue, ma nulla di più. Nessuna informazione riguardo alle potenziali conseguenze per i microrganismi stessi, né tanto meno per le reti alimentari o gli ecosistemi a cui appartenevano.