Cresce in Italia l’attenzione sul virus West Nile. Un virus che in realtà non è nuovo: è presente nel nostro Paese da quasi 20 anni, con i primi casi umani registrati nel 2008 (nel Delta del Po) e poi un andamento altalenante, con picchi nel 2018 e nel 2022. E anche quest’anno (fino a luglio) il numero di casi è in linea con le passate circolazioni stagionali del virus. «Nessun allarme, insomma» afferma Francesco Branda, ricercatore dell’Unità di ricerca di Statistica medica ed epidemiologia molecolare dell’Università Campus Bio-Medico di Roma e membro del Goarn dell’OMS, una rete globale di allerta e risposta alle epidemie e alle emergenze sanitarie.

Il West Nile virus (WNV) è il virus responsabile della febbre West Nile, tipicamente diffuso tramite uccelli migratori infetti, che rappresentano i principali serbatoi e agiscono come ospiti amplificatori che aumentano la dispersione geografica di questo e altri arbovirus, come Zika, dengue e chikungunya (ne abbiamo parlato qui). Le zanzare del genere Culex sono il veicolo principale di trasmissione a noi umani. Il virus, infatti, non si trasmette da persona a persona per contatto diretto, ma tramite la puntura di una zanzara che ha punto una persona infetta.

«La rapida e preoccupante riemersione di questi virus nel XXI secolo – come spiega Branda in questo articolo su Frontiers in Pharmacology – è attribuita a diversi fattori, tra cui l’adattamento virale a nuovi vettori, la crescita della popolazione globale e l’aumento della mobilità, l’urbanizzazione delle aree forestali e il cambiamento climatico, che sta spingendo questi patogeni a muoversi progressivamente verso nord estendendo la loro presenza ben al di là delle regioni tropicali. E l’Italia è un caso emblematico della tropicalizzazione del Mediterraneo».

Come rivelano i dati dell’Istituto Superiore di Sanità, la maggior parte delle persone infettate (circa l’80%) rimane asintomatica. E in ogni caso, quando si palesa, l’infezione si manifesta per lo più con disturbi lievi e passeggeri: febbre, mal di testa, nausea, vomito, sfoghi cutanei, fra gli altri. Solo in meno dell’1% dei casi (1 persona su 150) compaiono sintomi più gravi (febbre alta, forti mal di testa, debolezza muscolare, disorientamento, tremori, disturbi alla vista, torpore, convulsioni, fino alla paralisi e al coma) e nei casi più gravi (circa 1 su mille) il virus può causare un’encefalite letale. Attualmente, non esiste un vaccino approvato per uso umano contro il WNV, né terapie specifiche, ma si sta lavorando su entrambi i fronti e anche allo sviluppo di anticorpi monoclonali, per la gestione dei casi più gravi che richiedono ricovero.

«Per comprendere come le infezioni si diffondono e quali strategie adottare per prevenirle, il monitoraggio è fondamentale. Senza allarmismi, ma con un’informazione chiara e basata sui dati scientifici» puntualizza Branda. «E proprio con questo scopo è nato GABIE, un gruppo di ricerca multidisciplinare» racconta, citando gli altri membri del team (Massimo Ciccozzi, esperto di epidemiologia, Giancarlo Ceccarelli, esperto di malattie infettive, Fabio Scarpa e Marta Giovanetti, esperti di genomica, mentre Branda è esperto di intelligenza artificiale, ndr.).

Qual è l’obiettivo del gruppo di ricerca?

«GABIE è un acronimo che sintetizza le nostre aree di competenza: Genomics, AI, Bioinformatics, Infectious diseases, Epidemiology. La nostra ricerca si concentra sullo sviluppo di metodi statistici e computazionali avanzati per lo studio delle malattie infettive e l’analisi dei dati. Il nostro obiettivo è comprendere meglio le dinamiche delle malattie, migliorare le strategie di sanità pubblica e supportare la previsione e il controllo dei focolai epidemici. Inoltre, ci dedichiamo alla creazione di software open-source per garantire che questi strumenti siano accessibili a ricercatori e professionisti della salute pubblica».

Ricerca e divulgazione dunque, e rendendo i dati accessibili volete supportare le comunità e i decisori politici nel prendere decisioni informate in ambito sanitario. Ma in che modo GABIE può contribuire a una gestione proattiva, superando la percezione di “catastrofe” da un lato o l’indifferenza dall’altro?

«Con GABIE vogliamo fornire strumenti concreti per affrontare le malattie infettive, evitando sia l’allarmismo che l’inerzia. GABIE è una sorta di sito web che permette di monitorare le minacce emergenti, dalle arbovirosi come West Nile e dengue, fino al ritorno di malattie come il morbillo. Analizzando i dati storici sappiamo, per esempio, che i contagi da West Nile si concentrano nei mesi di luglio, agosto e settembre. Questo significa che è possibile pianificare interventi di prevenzione nei mesi precedenti, come disinfestazioni mirate e campagne di informazione.

I dati servono proprio a questo: anticipare, non inseguire. E a proposito del clamore mediatico, l’allarmismo a cui stiamo assistendo è ingiustificato: l’analisi dei dati mostra che i numeri attuali sono in linea con il passato e anche in passato, purtroppo, ci sono stati decessi, tra gli over 70. La condivisone dell’informazione è importante, deve essere una leva per attuare adeguate misure di prevenzione: disinfestazione delle aree maggiormente esposte, uso di repellenti e zanzariere, non lasciare acqua stagnante nei vasi, ecc.».

Nell’ambito di Gabie, avete sviluppato ArboItaly, una piattaforma nazionale per il monitoraggio delle arbovirosi: come funziona?

«ArboItaly permette di consultare graficamente l’andamento real time delle arbovirosi, ma non solo. Ogni settimana l’Istituto Superiore di Sanità pubblica un bollettino con i dati sui casi di arbovirosi, ma in formato PDF. Questo rende difficile il riutilizzo delle informazioni per fare analisi avanzate. Con ArboItaly abbiamo trasformato questi dati in un archivio digitale, accessibile e interattivo: chiunque può consultare l’andamento dei contagi, ma anche scaricare i dati in formato aperto (Excel, CSV) per elaborarli. Raccogliamo informazioni dal 2012 a oggi, e sono aggiornate settimanalmente.

Questo è fondamentale non solo per la consultazione, ma anche per costruire modelli matematici predittivi, utili alla sanità pubblica, a chi fa ricerca e ai cittadini e alle cittadine che vogliono informarsi. ArboItaly colma di fatto un vuoto informativo e rende i dati uno strumento attivo di prevenzione. Perché si propone come un archivio completo per la sorveglianza delle malattie da arbovirus, integrando dati epidemiologici con informazioni su vettori, condizioni climatiche, esiti clinici, ecc.».

In effetti la frammentazione dei dati e la non interoperabilità limita la capacità di condurre analisi tempestive e predittive. In che modo ArboItaly può essere uno strumento per la sanità pubblica italiana?

«Integrare i dati permette di avere una visione più completa del fenomeno, di identificare con maggiore precisione le aree più vulnerabili, di migliorare le strategie di contenimento e l’allocazione delle risorse per fronteggiare le infezioni emergenti. Per esempio abbiamo sviluppato un algoritmo di intelligenza artificiale, chiamato XGBoost, che analizza i dati epidemiologici e climatici – come temperatura, umidità e precipitazioni – per prevedere l’evoluzione dei contagi. È come uno scultore che lavora una materia grezza: più dati riceve, più le sue previsioni diventano accurate.

E dai dati storici riesce a elaborare informazioni sul futuro. Siamo riusciti a stimare, per esempio, che le regioni più colpite – come effettivamente si sta riscontrando – sono Emilia-Romagna, Veneto e Lombardia, e quest’anno anche il Lazio, e che esiste una forte correlazione tra le temperature e la diffusione del virus: in altre parole, l’aumento delle temperature negli ultimi anni ha influenzato non solo il proliferare delle zanzare ma anche il contagio nelle persone. Questo tipo di analisi consente quindi di individuare in anticipo le aree più esposte, di ottimizzare le risorse e attuare interventi mirati».

A proposito di cambiamento climatico e minacce emergenti: in che modo l’analisi del DNA di patogeni e vettori e l’integrazione con modelli predittivi basati su parametri climatici ed ecologici aiutano a prevedere la diffusione delle malattie e a sviluppare strategie di contenimento?

«Analizzare il DNA dei patogeni e dei vettori, integrandolo con dati ecologici e climatici, ci permette di tracciare l’evoluzione e il potenziale adattamento dei virus. La filogenetica, per esempio, consente di monitorare in tempo reale se un virus muta, come e dove, e se sta emergendo un rischio concreto di spillover, come si temeva lo scorso anno negli Stati Uniti per l’aviaria.

Se abbiamo dati genetici aggiornati, possiamo prevedere se un virus sta cambiando pelle, avvertire le autorità sanitarie e adottare contromisure: nel caso dell’aviaria, per esempio, isolando gli allevamenti, evitando l’esportazione di latte e informando la popolazione sui rischi del latte crudo. La nostra sfida attuale è combinare la filogenetica con l’intelligenza artificiale per costruire algoritmi in grado non solo di tracciare le mutazioni, ma anche di prevederle».

ArboItaly è quindi un esempio di come scienza, innovazione e cooperazione possano convergere. 

«Noi speriamo che GABIE e ArboItaly facciano da apripista e, in quanto piattaforme che uniscono ricerca, innovazione e condivisione, siano un esempio. ArboItaly è stato il primo database open sulle arbovirosi in Italia, e ricercatori internazionali lo utilizzano: per esempio il nostro archivio è stato prezioso per un team danese che stava mappando le arboviosi nel mondo e a cui mancavano i dati italiani perchè distribuiti dal ministero in formato PDF.

La trasparenza e la condivisione dei dati scientifici sono la chiave per costruire una sanità pubblica più resiliente e pronta a rispondere alle minacce emergenti. Oggi sappiamo che dobbiamo avere una visione One Health. Dopo la pandemia di Covid-19 abbiamo capito che la salute è una sola: umana, animale e ambientale. Basta un volo e in 24 ore un virus si può propagare in tutto il mondo. Quindi la condivisione delle conoscenze e delle competenze è fondamentale».