AIDS: è utile l’approccio evoluzionista in medicina?

Cosa può apportare l’approccio evoluzionista in medicina?

Il caso del trattamento di malattie infettive come il contagio da HIV.

“I biologi evoluzionisti possono aiutare a scoprire nuovi indizi per nuovi modi di cura o vaccinazione contro l’HIV“. Questa frase compare sul sito Understanding Evolution nell’articolo “HIV: the ultimate evolver“, una frase dalla quale emerge la chiara indicazione che un approccio evolutivo possa essere utile ad aumentare le possibilità per la ricerca medica di affrontare una malattia veicolata da un virus come l’HIV.

Andiamo dunque a vedere in che modo l’approccio evolutivo andrebbe a migliorare l’azione sia preventiva che curativa. Nell’articolo si segnalano tre domande che vanno poste:

1- Quali sono le origini evolutive dell’HIV?

2- Perché alcune persone sono resistenti all’HIV?

3- Come possiamo controllare l’evoluzione della resistenza dell’HIV ai nostri farmaci?

Alla prima domanda la risposta è un albero evolutivo la cui struttura è la seguente:

I ceppi di HIV e SIV con i collegamenti dell’albero evolutivo

Da un comune antenato sconosciuto si sarebbero differenziati una serie di ceppi alcuni dei quali infettano gli scimpanzé (SIV) e altri gli umani (HIV), ma ce ne sono anche che infettano i felini (FIV). Le conclusioni su questo punto sono che se riuscissimo a capire come mai né i felini né gli scimpanzé si ammalano per la presenza di questi virus potremmo imparare come combattere e prevenire queste infezioni.

La domanda a questo punto è la seguente: in che modo l’albero evolutivo ricostruito si può tradurre concretamente in un aiuto per trovare cure o vaccini?

I ceppi di HIV e SIV senza i collegamenti dell’albero evolutivo.

La seconda domanda che si pone dal punto di vista evolutivo è perché esistano persone immuni all’HIV. La risposta viene data considerando che esiste una variante del gene umano per l’allele CCR5  recettore C-C per le chemochine di tipo 5, che viene utilizzato dal virus HIV per entrare nelle cellule da infettare, tale variante non consente l’infezione conferendo l’immunità. La variante resistente si sarebbe diffusa durante le epidemie di peste che nei passati 700 anni hanno interessato l’Europa portando alla seguente situazione attuale:

Quale sarebbe dunque ai fini della ricerca di una cura o di un vaccino il vantaggio di sapere (ipoteticamente) come si è diffuso negli ultimi 700 anni l’allele mutante rispetto al solo conoscerne l’attuale distribuzione?

La terza e ultima domanda riguarda il controllo della resistenza dell’HIV ai farmaci. Su questo punto viene affermato che l’HIV “evolve” così velocemente da “evolvere nel corso dei nostri trattamenti”. Affermazione che implica la comparsa di caratteri nuovi, ma ad un’analisi di quanto riportato nell’articolo si vede invece che si tratta di una resistenza preesistente che viene selezionata dai farmaci:

La forma definita “mutata” è presente nel soggetto prima dell’assunzione del farmaco, si dovrebbe dunque correttamente definire una forma “alternativa” del virus. Per migliorare l’efficacia del trattamento si consiglia quindi di intervenire con un mix di farmaci che ridurrebbe la probabilità di trovare virus resistenti a tutti:

Ecco quindi che viene proposta una soluzione che deriva direttamente dagli studi sull’evoluzione delle resistenze. Quando si sviluppa un ceppo resistente si è scoperto che se messo in competizione con un ceppo non resistente, quest’ultimo è avvantaggiato e quindi in breve tempo torna ad essere numericamente prevalente nella popolazione. A questo punto si può tornare a prendere il farmaco verso il quale era stata sviluppata la resistenza perché la popolazione virale sarà nuovamente sensibile ad esso, e se preso in dosi massicce si potrà avere un consistente abbassamento della sua presenza nel malato, come mostrato nella figura seguente:

Si tratta di una tecnica interessante ed efficace, ma che non ha nulla a che vedere con l’evoluzione. Si tratta di dinamiche di selezione, ma non di nuovi caratteri, è infatti tra quelli preesistenti che si manifesta la resistenza ai farmaci. La teoria dell’evoluzione neodarwiniana non apporta quindi alcun contributo alla comprensione delle dinamiche dell’infezione.

Ma c’è qualcosa che invece si dimostra a sfavore del neodarwinismo nel meccanismo illustrato. Se il ceppo non resistente, messo in competizione con quello resistente in condizioni normali, torna a prevalere, significa che quello resistete paga la sua resistenza con un danneggiamento di qualche funzione base. Esattamente quello che accade anche nel caso dell’anemia mediterranea che nella specie umana conferisce la resistenza alla malaria ma a costo di un danneggiamento della funzionalità dei globuli rossi. Ecco perché in condizioni normali la selezione torna a favorire il genotipo più comune.

Ma allora la selezione naturale funziona come aveva pensato Edward Blyth prima di Darwin, è una selezione stabilizzante che elimina i soggetti che si discostano troppo dalla media:

Edward Blyth accettò il principio che le specie potevano modificarsi nel corso del tempo, e i suoi scritti ebbero una notevole influenza su Charles Darwin. Blyth scrisse tre importanti articoli sulla variazione, discutendo gli effetti della selezione artificiale e descrivendo il processo di selezione naturale come il riportare gli organismi selvatici al loro archetipo (piuttosto che formare nuove specie).

Questi articoli vennero pubblicati su The Magazine of Natural History tra il 1835 e il 1837. 

Wikipedia

Ma allora non è l’evoluzione a dare un contributo alla cura delle malattie infettive, è la teoria della selezione stabilizzante di Blyth. Che è il contrario della teoria darwiniana.

Ma gli autori di “Understanding evolution” non sembrano accorgersene e terminano così l’articolo:

In ultima analisi, la comprensione della storia evolutiva del virus HIV e il suo modello di cambiamento evolutivo può aiutarci a controllare questa malattia.

Questa è la forza dei paradigmi scientifici di cui parlava T.S. Kuhn, avere qualcosa davanti agli occhi e non riuscire più a vederla per quel che è.

.

.

.

.