PASTEUR e i “PASSAGGI SERIALI”

Louis Pasteur (1822 - 1895)

Del DOTT. GIORGIO PATTERA (BIOLOGO)

Si definisce “passaggio seriale” la metodica, oggi comunemente impiegata in Microbiologia, atta a modificare la patogenicità e la virulenza dei batteri e dei virus; può essere eseguita “in vitro” o “in vivo”. Nel metodo “in vitro”, un ceppo di batteri o un virus sarà isolato e lasciato crescere in terreno di coltura idoneo per un determinato periodo di tempo. Quando la colonia si è accresciuta, parte di essa sarà trasferita in un nuovo substrato colturale e lasciata crescere per lo stesso periodo di tempo. Questo processo sarà ripetuto varie volte, secondo la sequenza preordinata. In alternativa, il processo “in vivo” consiste nel prelevare dal soggetto infettato e portatore di patologia conclamata (uomo o animale, detto “ospite definitivo”) un campione dell’agente eziologico, per inocularlo in un altro “ospite”. Anche questo processo viene ripetuto per un certo numero di volte, su “ospiti” simili o appartenenti a “phylum” diversi fra loro. Nel corso del “passaggio seriale”, sia in vitro che in vivo, il batterio o il virus implicato può evolvere in MUTAZIONI, anche ripetute. Riconoscere ed Identificare le mutazioni che avvengono attraverso il “passaggio seriale” spesso rivela preziose informazioni sul virus o batterio in oggetto di studio. Di conseguenza, dopo ogni “passaggio seriale” può essere utile confrontare il batterio o il virus risultante con quello originale, rilevando eventuali mutazioni che si siano verificate ed in quali condizioni. Si può presentare così una varietà di risultati significativi: per esempio, la virulenza di un virus può essere modificata, oppure il virus stesso può adattarsi più o meno agevolmente all’ambiente di un “ospite” diverso da quello in cui si trovava all’origine. Si noti che, per produrre una mutazione significativa in un ceppo virale, sono necessari relativamente pochi passaggi seriali. Per esempio, un virus può tipicamente adattarsi ad un nuovo ospite anche con meno di 10 (dieci) “passaggi seriali”. Questa metodica, nei batteri, consente il rapido sviluppo del “potere adattogeno” di ogni ceppo all’ospite “di elezione” e quindi può essere impiegato per studiare l'evoluzione della resistenza agli antibiotici.

La tecnica del “passaggio seriale” è stata introdotta da Louis Pasteur nel 1800. A lui si deve la messa a punto di numerosi vaccini, tra cui quello del Vibrio cholerae (il Colera),

scoprendo che se si fosse coltivato il batterio per lunghi periodi di tempo, si sarebbe potuto creare un vaccino efficace. La metodica del “passaggio seriale” di virus “in vitro” è divenuta routinaria a partire dal 1940: per questo John Enders, Thomas Weller e Frederick Robbins vinsero il premio Nobel nel 1954.

Pasteur ha lavorato con il virus della Rabbia (Lyssavirus) in vivo.

In particolare, prese il tessuto cerebrale di un cane infetto e lo trasferì in un altro cane, ripetendo questo processo più volte ed effettuando così il “passaggio seriale” nei cani. Questi tentativi hanno aumentato la virulenza del virus. Poi ebbe l’intuizione di traslare il tessuto malato del cane in una scimmia, così da infettarla e quindi da eseguire in seguito il “passaggio seriale” nei primati. Dopo aver completato questo processo ed aver di nuovo infettato un altro cane sano con il virus risultante, Pasteur poté notare che il virus era divenuto meno virulento, dimostrando così che un modo per attenuare un virus consiste nel “passarlo” dalla specie originale ad una diversa (cane – scimmia). Ancor oggi il protocollo che induce l’attenuazione d’un virus attraverso il “passaggio seriale” in specie diverse resta valido: il principio che ne risulta è che, quando un ceppo virale si adatta ad un individuo d’una specie diversa, diverrà ovviamente meno adatto all'ospite originale, diminuendo così quella virulenza esercitata a suo tempo sull’ospite primitivo.

Louis Pasteur applicò per primo, inconsapevolmente, questo principio, frutto d’una sua brillante intuizione ed oggi universalmente confermato, quando decise di trasferire il virus della rabbia dal cane alla scimmia, ottenendo come risultato finale un materiale virale con virulenza attenuata e quindi con esiti meno invasivi sul cane. Il procedimento del “passaggio seriale” produce un “vaccino vivo”. In questo processo coesistono vantaggi e svantaggi: i vaccini vivi sono a volte più efficaci e più duraturi rispetto a quelli inattivati; tuttavia, proprio come il virus si è evoluto per diventare attenuato, la stessa evoluzione si può invertire nel nuovo ospite, instaurando una patologia vera e propria. Questa procedura riflette anche un principio generale della Medicina: la virulenza di un virus è mediata dalla difficoltà della sua trasmissione. In altre parole, se un virus invade e porta all’exitus il suo ospite troppo in fretta, quest’ultimo non avrà la possibilità di entrare in contatto con altri potenziali ospiti e quindi non permetterà al virus di migrare in altri “ambienti biologici” per potersi replicare, prima di estinguersi anch’esso. Questo, secondo le leggi e la definizione di VITA (Vis vitalis): “Forza attiva, propria degli esseri animali e vegetali, in virtù della quale essi sono in grado di muoversi, reagire agli stimoli ambientali, conservare e reintegrare la propria forma e costituzione e riprodurla in nuovi organismi, simili a sé”. Vale a dire che l’entità che non riesca a riprodursi, è destinata a scomparire dall’elenco degli esseri viventi: e questo vale anche per il Coronavirus, sperando che la Medicina “acceleri” la sua dipartita, della quale non rimpiangerà nessuno…