I retrovirus sono da sempre oggetto di attenzione da parte di scienziati e ricercatori per il loro forte impatto sulla salute e sull’evoluzione dei mammiferi. Poco, tuttavia, è noto sulla loro origine, fatta solitamente risalire a circa 100 milioni di anni fa. Una nuova analisi condotta da due ricercatori dell’Università di Oxford, sposta la data di nascita di questo gruppo di virus molto ma molto più lontano, ben mezzo miliardo di anni fa. Lo studio, pubblicato su Nature Communications, dimostra come la loro origine sia avvenuta in ambiente marino, prima della comparsa dei vertebrati sulla terraferma, e abbia influenzato lo sviluppo della nostra immunità adattativa.

Compagni di genoma

La caratteristica peculiare dei retrovirus è il loro genoma, costituito da un singolo filamento di RNA. Una volta infettata la cellula ospite, il materiale genetico del virus viene rilasciato nel citoplasma dove un particolare enzima virale, chiamato trascrittasi inversa, converte il singolo filamento di RNA in DNA complementare a doppio filamento. Questa molecola è in grado di penetrare nel nucleo cellulare e integrarsi con il genoma dell’ospite, dando origine a un provirus.

Se questa integrazione avviene all’interno di una cellula germinale allora il virus, che è diventato a tutti gli effetti parte integrante del genoma dell’ospite, viene tramandato anche alla progenie. In questo caso si parla di retrovirus endogeni e si stima che oltre l’8% del genoma dei mammiferi sia costituito da questa “eredità” virale acquisita in momenti diversi dell’evoluzione. I provirus possono essere considerati dei veri e propri “fossili” genetici all’interno del genoma dell’ospite, in quanto studiando la loro sequenza e le mutazioni in essa contenute è possibilie risalire alla loro origine alla loro evoluzione. Nel caso dei retrovirus, questo lavoro certosino di “datazione”, compiuto per altro dagli stessi autori nel 2009, aveva datato la comparsa dei retrovirus a circa 100 milioni di anni fa, con il sospetto che potessere essere molto più antichi. Tuttavia, la loro rapida evoluzione, utile per ricostruire la storia più recente di questi virus, impediva di ricostuire la loro evoluzione più antica.

Nati in ambiente marino 

Per superare questa limitazione e scavare nell’antichità più remota dei retrovirus, i ricercatori inglesi si sono concentrati su un particolare genere di retrovirus endogeni, gli spumavirus, molto diffusi nei mammiferi, ma presenti anche in pesci, anfibi e rettili. Analizzando la velocità di mutazione del genoma di questi retrovirus nelle diverse classi di vertebrati e applicando un modello matematico per risalire alla loro età, i ricercatori hanno dimostrato che l’origine dei retrovirus è di molto precedente alla colonizzazione delle terre emerse da parte dei vertebrati e coincide probabilmente con la comparsa dei vertebrati stessi, circa 450 milioni di anni fa. Sarebbe stata proprio l’interazione con questi virus a portare allo sviluppo di una delle due linee di difesa del nostro organismo, l’immunità adattativa. I retrovirus guadagnano così il primato di virus più antichi in assoluto finora conosciuti.

Silvia Reginato, da Zanichelli Aula di Scienze

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