L’attuale pandemia Covid-19 causata dal virus Sars-CoV-2 ha portato all’attenzione anche del settore zootecnico la necessità di prevenire la diffusione di eventuali nuove zoonosi oltre che di nuove malattie che colpiscono gli animali.
È necessario ovviamente continuare anche ad arginare la diffusione delle malattie animali ben note, che continuano a causare notevoli danni nei contesti produttivi. Anche per il settore zootecnico si parla di approcci One Health in cui la salute animale si intreccia alla salute dell’ambiente e alla salute umana, considerando gli stretti rapporti e contatti che si hanno in questi tre principali ambiti di riferimento. Particolarmente rilevanti in questo contesto sono le malattie virali che hanno un elevato potenziale di diffusione.
In questo ambito, è necessario avere una prospettiva di più ampio respiro e andare alla base della questione attuando, da una parte, le strategie di miglioramento genetico che permettono di aumentare la resistenza degli animali alle virosi e dall’altra aumentare le capacità di monitoraggio relative alla diffusione di questi agenti patogeni e di sviluppare approcci innovativi per identificare nuovi virus potenzialmente avversi.
Tre studi dell’Università di Bologna
Grazie all’utilizzo delle tecnologie genomiche e bioinformatiche di analisi di big data, tre progetti di ricerca dell’Università di Bologna, in capo al Dipartimento di Scienze e tecnologie agro-alimentari, hanno come obiettivo finale l’identificazione dei fattori genetici che determinano un aumento della resistenza alle infezioni virali nel suino e in diverse altre specie di interesse zootecnico e la messa a punto di nuove metodologie di analisi del Dna e dell’Rna ambientale per monitorare la diffusione di virus negli allevamenti e in tutti i sistemi produttivi.
Tra questi il progetto VirAnimalOne, finanziato dallo European Open Science Cloud (Eosc), è pensato per applicare tecniche di genomica animale e di analisi dei dati genomici con l’obiettivo di prevedere e monitorare potenziali infezioni da nuovi coronavirus.
Il progetto AnGen1H, finanziato dalla European Grid Initiative (Egi), mira ad analizzare i genomi di animali domestici alla ricerca di varianti che potrebbero offrire resistenza contro diversi coronavirus.
Il progetto Livestock-Stop-Covi, finanziato dalla Regione Emilia-Romagna al Ciri Agroalimentare, è dedicato allo sviluppo di applicazioni di genomica ambientale e analitica avanzata per una strategia One Health di contrasto alla diffusione del contagio di diverse virosi, attraverso il monitoraggio negli allevamenti e sugli animali di interesso zootecnico.
Suini e coronavirus
È ben noto che il miglioramento genetico per la resistenza alle malattie virali è particolarmente complicato e di difficile attuazione. Tuttavia, lo studio dei meccanismi di infezione e le interazioni virus-ospite permettono di identificare possibili nuove strategie.
Alcune delle malattie più devastanti anche in suinicoltura derivano da coronavirus tra cui vi sono i virus Pedv, Pdcv, Sads-CoV e Tgev che si sono diffusi attraverso la trasmissione interspecie e che frequentemente causano gastroenteriti acute nei suinetti e morte degli animali. Le principali vie di ingresso dei coronavirus in tutte le specie e quindi anche nel suino utilizzano dei recettori di membrana codificati dai geni dell’organismo ospite, cioè dell’organismo che viene poi infettato.
Tra questi, il gene ACE2 è uno dei target più noti, in quanto viene utilizzato anche nell’uomo dal virus Sars-CoV-2. Gli studi effettuati dall’Università di Bologna hanno permesso di identificare in diverse decine di razze suine la variabilità genetica del gene ACE2 e di diversi altri geni che codificano per i recettori specifici dei coronavirus che infettano il suino.
Gli studi hanno evidenziato come il suino sia una delle specie più resistenti all’infezione da Sars-Cov-2, in quanto la conformazione della proteina ACE2 non permette il legame con la proteina spike del virus.
Per quanto riguarda sia il gene ACE2 che altri geni che codificano per i recettori dei coronavirus specifici del suino, la variabilità presente nelle diverse razze suine è particolarmente elevata. È stato possibile identificare diverse varianti che potrebbero conferire resistenza ad alcune di queste virosi.
Inoltre la variabilità genetica nelle razze suine ha permesso di sviluppare un concetto di rischio nella conservazione delle risorse genetiche di questa specie di interesse zootecnico, collegato alla presenza o meno di alleli che possono conferire maggiore o minore suscettibilità alle infezioni virali.
Per la prima volta si parla quindi di un approccio One Health applicato alla suinicoltura partendo dalla possibilità di conservare e diffondere in modo informato e consapevole i vari tipi genetici locali, linee e ibridi commerciali sulla base del potenziale livello di rischio di infezione derivato dalle caratteristiche intrinseche del loro genoma che può conferire o meno resistenza o suscettibilità alle infezioni. Un primo studio che deriva da questo approccio innovativo è stato pubblicato recentemente sulla rivista Scientific Reports (Bovo et al., 2021).
Sull’altro piano di indagine, le analisi del Dna e dell’Rna ambientale stanno mettendo in evidenza la fattibilità di questi approcci per il monitoraggio degli allevamenti se applicati insieme alle nuove tecnologie di sequenziamento del Dna (dette next generation sequencing).
In prospettiva, gli studi che sono in corso permetteranno di contribuire alla prevenzione delle infezioni virali che possono colpire il suino mettendo a disposizione le conoscenze e le metodiche utili ad applicare i concetti di One Health alla suinicoltura.
