Quando le notizie mondiali sulla pandemia di coronavirus continuano a diffondersi, la conoscenza collettiva della società e l’interesse per i virus è aumentato. Ma chi ha scoperto il primo virus? Come sapevano cosa cercare? Perché i virus sono così bravi in quello che fanno?
I virus sono creature molto curiose. Sono creature estremamente piccole, persino più piccole dei batteri. Non possono muoversi o riprodursi senza l’aiuto di un ospite vivente. Mentre è ancora dibattuto, alcuni dicono che questa proprietà virale tecnicamente lo squalifica dall’essere “vivo”, in quanto rifiuta due delle cinque condizioni scientifiche per la vita. I virus, quando non infettano un ospite, sono essenzialmente considerati inattivi o “inerti”, ma al momento dell’infezione, diventano attivi all’interno dell’ospite. I virus sono capaci di questo tipo di comportamento a causa della loro composizione biologica unica.
I virus sono i viaggiatori per eccellenza, e quindi hanno imparato l’abilità di “impacchettare” efficacemente. Un virus ha un “kit da viaggio” speciale che porta sempre con sé: un genoma che codifica le informazioni (può essere DNA o RNA) insieme a un rivestimento proteico che protegge le informazioni genetiche, chiamato capside. Il capside è responsabile della capacità di un virus di legarsi a una cellula e di entrarvi, infettando l’ospite. A volte il capside è ricoperto da uno strato grasso e oleoso costituito dalla membrana cellulare della cellula ospite. Questo è chiamato “involucro”. I virus con envelope (come COVID-19) sono particolarmente suscettibili al sapone, in quanto dissolve questo strato grasso.
I virus infettano un ospite entrando nelle cellule e inserendo i propri geni nel genoma dell’ospite. Poi, il virus entra in una fase dormiente, utilizzando le risorse fornite dall’ospite per produrre altri virus. Alla fine, o la cellula scoppia e i virus fuggono, o “germogliano” in piccole bolle fatte di pezzi dell’esterno della cellula. Con tutte queste caratteristiche uniche e mimetiche, non c’è da meravigliarsi che gli scienziati abbiano impiegato fino al 19° secolo per fare la prima scoperta di un virus e, anche allora, non erano ancora sicuri di quello che avevano trovato!
Dmitry Ivanovsky era ancora uno studente nel 1887 quando iniziò il suo lavoro sulla malattia del mosaico del tabacco (poi rinominata Tobacco Mosaic virus) che portò alla prima scoperta del virus. La malattia sembrava prendere piede nelle piante di tabacco all’inizio del loro ciclo di crescita e colpiva più spesso le piante di tabacco in Olanda, causando un motivo a mosaico verde e marrone sulle foglie colpite. Ivanovsky iniziò la sua ricerca ripetendo e verificando gli esperimenti eseguiti da Adolf Mayer in cui prendeva delle foglie malate, drenava la loro linfa e la iniettava in una serie di piante sane. In questi esperimenti, fino all’80% delle piante sane si infettavano.
Ivanovsky cominciò ad espandere questo esperimento. Scoprì che le piante di tabacco contraevano la malattia se si schiacciavano le foglie morte nel loro terreno, ma non se si coltivavano piante malate accanto a quelle sane. Ivanovsky originariamente pensava che la malattia fosse batterica, e così progettò un esperimento in cui la linfa malata di una pianta di tabacco veniva filtrata attraverso la candela di Chamberlin (un tubo pressurizzato con un filtro di ceramica/porcellana progettato e provato per filtrare i batteri, che funziona più o meno come un moderno depuratore di acqua). Dopo aver filtrato la linfa, Ivanovsky ha iniettato la linfa in foglie di tabacco sane. Una volta che le piante sane hanno iniziato a mostrare segni di infezione, Ivanovsky ha dimostrato che il filtraggio batterico della linfa della malattia non ha impedito la malattia, e quindi l’organismo infettivo doveva essere diverso da qualsiasi batterio che avevano visto prima. Inoltre, provando a far crescere il misterioso agente su un gel alimentare batterico chiamato agar, Ivanovsky fornì la prova che l’agente che stava infettando le piante di tabacco era più una particella che un liquido. Concludeva che la malattia era più probabilmente causata o da una creatura vivente o da una grande molecola che non viaggiava attraverso il terreno o passava facilmente nelle cellule.
Ivanovsky completò la sua ricerca sulla questione e fece la sua affermazione nella sua tesi del 1902 “Concerning the Mosaic Disease of the Tobacco Plant”. Dmitry concluse tre affermazioni principali nella sua tesi: 1) La linfa delle piante malate era infettiva 2) Quando la linfa infetta viene riscaldata, non è più infettiva (il calore denatura i virus RNA e proteine, essenzialmente uccidendoli, quindi questo ha senso), e 3) “Che, considerando l’assenza di funghi e altri parassiti, l’infezione attraverso batteri” può causare la malattia.
Sì, avete letto bene. Anche lo stesso Dmitry Ivanovsky pensava che la causa della malattia del mosaico del tabacco fosse il risultato di qualche “microbatterio” o tossina secreta dall’agente batterico. Non è stato fino a quando i progressi della tecnologia all’inizio e alla metà del 20° secolo hanno permesso agli scienziati di catturare le prime immagini dei virus che siamo stati in grado di visualizzare e identificare il virus del mosaico del tabacco, e quindi discernerlo da altri esseri viventi come batteri, parassiti e funghi.
Dalla loro scoperta, i virus hanno avuto la reputazione di essere sempre più ingannevoli, ma è grazie al lavoro precoce di Dmitry Ivanovsky (e Adolf Mayer) gli scienziati sono in grado di comprendere le malattie virali continuano la ricerca di vaccini salvavita per malattie incurabili come COVID-19 e altri che colpiscono le società di tutto il mondo.
Riferimenti aggiuntivi
https://www.britannica.com/biography/Dmitry-Ivanovsky
https://www.apsnet.org/edcenter/apsnetfeatures/Documents/2008/Ivanowski1892.pdf
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC408320/pdf/bactrev00200-0002.pdf
1203660cookie-check Come abbiamo scoperto il primo virus? Il recupero della causa della malattia del mosaico del tabacco da Dimitri Ivanovsky alla fine ha portato alla scoperta del primo virus.si