La biodiversità virale: valutazione del rischio fitosanitario e prospettive di innovazione

Il mondo dei virus (o virosfera) comprende una vasta varietà di agenti infettivi per l’uomo, gli animali, le piante, o qualsiasi altra forma di vita sulla Terra. I virus sono parassiti intracellulari obbligati, mancano di struttura cellulare e di metabolismo, e dipendono dall’organismo ospite per la loro replicazione. I componenti virali sono sintetizzati dalla cellula infetta sulla base dell’informazione contenuta nel materiale genetico virale (DNA o RNA, a doppia elica o singola elica), e poi assemblati in virioni maturi. I virus delle piante sono agenti di malattie che possono causare la distruzione delle colture. I viroidi si differenziano dai virus perché sono piccolissimi agenti patogeni composti soltanto da RNA circolare a singola elica che non codifica nessuna proteina. Nonostante ciò, i viroidi sono in grado di replicarsi, a volte anche grazie ad attività catalitiche mediate da elementi strutturali (detti ribozimi) contenute nei loro stessi RNA, e possono provocare importanti malattie delle piante.
Nonostante la capacità di determinare danni ingenti alle colture, ai virus, e più in generale alla virosfera, si riconosce sempre più un ruolo essenziale negli ecosistemi e nel mantenimento dell’equilibrio tra differenti microrganismi ed esseri viventi in generale. Pertanto, la sfida per la virologia vegetale nel futuro è rappresentata dall’avanzamento delle conoscenze sulla biodiversità virale per poter prevenire le epidemie e per sfruttare il potenziale positivo dei virus in campo ambientale e biotecnologico.
Non vi sono prodotti chimici in grado di contrastare le infezioni virali nelle piante; la lotta ai virus vegetali si basa essenzialmente su strategie preventive. In quest’ottica. le attività di valutazione del rischio fitosanitario associato ai virus non ancora presenti sul territorio nazionale ed europeo risultano di particolare importanza per organizzare adeguate attività di monitoraggio volte ad identificare precocemente possibili focolai di infezioni ed adottare tutte le misure necessarie per arrestarne la diffusione. 
I virus possono essere trasmessi ad altri ospiti da vettori (funghi e protozoi, nematodi, acari e insetti). Soprattutto gli insetti svolgono un ruolo primario nella diffusione delle malattie virali, grazie a diverse modalità di trasmissione che ne permettono l’infettività anche per tempi lunghi. Il rapporto tra virus, ospite e vettore è fondamentale nella epidemiologia virale e può essere alterato dai cambiamenti climatici. Questi, infatti, possono influenzare la virulenza e la distribuzione di virus e loro vettori, aumentando la frequenza e l’impatto delle malattie da virus a causa dell’elevata CO2, l’aumento delle temperature, la mancanza di disponibilità idrica e l’intensificarsi di fenomeni meteorologici estremi. Inoltre, globalizzazione e migrazioni possono contribuire all’introduzione di nuovi patogeni e dei loro vettori in nuove aree geografiche.
In questo contesto, la disponibilità di sistemi diagnostici ad ampio spettro può essere di grande supporto.
Il sequenziamento ad alta prestazione (high-throughput sequencing, HTS) è in grado di identificare potenzialmente tutti i virus che infettano una determinata pianta in determinate condizioni, senza alcuna conoscenza pregressa dell’agente/i infettante/i. Le informazioni ottenute permettono di analizzare struttura, ecologia ed evoluzione della popolazione virale, o anche di differenziare varianti che possono contribuire in maniera diversa alla malattia. Anche se teoricamente i dati bioinformatici ottenuti mediante HTS dovrebbero essere validati con saggi biologici, il sequenziamento ad alta prestazione si è rivelato uno strumento diagnostico con elevati livelli di sensibilità, specificità, riproducibilità e ripetibilità. Inoltre, questa tecnologia ha permesso l’identificazione di migliaia di virus finora ignoti, per i quali il Comitato Internazionale per la Tassonomia dei Virus (ICTV) ha deciso di procedere alla classificazione pur in assenza di dati biologici, riconoscendone il contributo alla conoscenza della virosfera. In questo ambito, di particolare interesse è la scoperta degli ambivirus, che costituiscono un Phylum completamente nuovo di entità infettive caratterizzate da un genoma a RNA che possiede contemporaneamente proprietà tipiche sia dei virus (RNA che codifica proteine) che dei viroidi (genoma circolare con attività autocatalitica mediate da ribozimi), evidenziando quanto vasta sia la biodiversità virale ancora da scoprire.