Il virus dell'epatite C (HCV) è stato scoperto nel 1987 quando dei ricercatori del Chiron ne clonarono e sequenziarono il genoma. In seguito, furono sviluppati dei test per l'infezione da HCV e decifrati gli aspetti del suo ciclo vitale. Ma il virus ha resistito ad ogni tentativo di crescere in vitro, lasciando all'oscuro gran parte della sua biologia.

Fino ad oggi. Perché in diversi laboratori sono riusciti a produrre il virus HCV, insieme ad altri due patogeni umani altrettanto difficili da coltivare artificialmente, il papilloma (HPV), responsabile delle verruche, e il virus di Norwalk (NV), dal nome della città dell’Ohio centro di una epidemia di gastroenterite nel 1968. Pionieri in questo campo sono stati John Enders e Renato Delbucco che hanno sviluppato, negli anni Quaranta e Cinquanta, le prime tecniche in grado di crescere virus artificialmente. In precedenza, si crescevano virus inoculando su cavie animali materiale di pazienti infetti.

Quattro anni fa, Takaji Wakita, del Tokyo Metropolitan Institute for Neurosciences, isolò una catena di HCV da un paziente affetto da epatite fulminante (una forma di epatite estremamente grave). Lavorando con Ralf Bartenschlager della University of Heidelberg, Wakita mostrò come questa catena (chiamata JFH1 ovvero “Japanese fulminant hepatitis-1”), si replicava con successo se trasferite in cellule di epatoma. I virioni risultanti, sperimentati su degli scimpanzè, si dimostrarono essere degli HCV.

A distanza di un mese, Charles Rice della Rockefeller University di New York, e Francis Chisari del Scripps Research Institute di La Jolla, in California, riportarono simili scoperte relative a linee cellulari ancora più “efficienti” (in senso virale, ndr). Il gruppo di Rice ha così cominciato a costruire virus artificiali usando i geni della replicazione RNA del JFH1 e le proteine strutturali di altre catene dell'HCV.

I Norovirus, in particolare l'NV, hanno ugualmente resistito ad ogni tentativo di riproduzione artificiale. Almeno fino allo scorso luglio, quando Mary Estes, del Baylor College of Medicine, ha annunciato la prima replicazione di RNA virale in cellule embrionali renali umane. I virioni risultanti sembrano proprio delle particelle NV, anche se non c'è la certezza perché non si esistono attualmente animai o cellule coltivate in laboratorio che permettono di verificare l'infezione.

L'HPV viene prodotto in laboratorio da circa 10 anni. Più recentemente, Dohun Pyeon, della University of Wisconsin-Madison, ha usato un sistema di “viral packaging” sviluppato dal National Cancer Institute per produrre virus 1.000 volte più infettivi. Le particelle virali prodotte hanno infettato con successo una linea di cellule staminali umane (cheratinocite).

“Non esistono strategie uniformi al momento”, dice il virologo Donald Ganem della University of California di San Francisco, “dipende dall'architettura del genoma da clonare”. Nel caso dei recenti successi con l'HCV, ad esempio, i ricercatori hanno usato un “replicon system” sviluppato dal laboratorio Barten-schlager nel 1999. Praticamente, hano ottenuto dei “repliconi” di RNA sintetico dal genoma clonato di HCV eliminando la regione strutturale che hanno poi trasferito in cellule di epatoma umane, dove di sono trasformate in larghe quantitò di RNA e proteine HCVs. Altre tecniche sfruttano invece l'acido nucleico del virus per sviluppare anticorpi clonare le proteine virali e hunt il genoma completo.

Il problema maggiore è che molti virus, come ad esempio il polio e il virus dell'herpes, infettano solo alcune cellule, altamente specializzate ,difficili da crescere in laboratorio, e comunque mai affidabili come quelle di un tessuto vivo. L'ingegneria dei tessuti potrebbe venire in soccorso. Linda Griffith, biologa e ingengere meccanico al Massachusetts Institute of Technology, ad esempio, sta sviluppando un micro-bioreattore progettato per imitare la struttura tridimensionale del tessuto vivente.

Istituzioni scientifiche citate nell'articolo:

Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg

Scripps Research Institute

Baylor College of Medicine

University of Wisconsin-Madison

Rockefeller University

Massachusetts Institute of Technology