Le grandi città sono ecosistemi complessi, popolati non soltanto da milioni di persone, animali e piante, ma anche da un’immensa varietà di microrganismi. Batteri, funghi, archea e virus convivono negli spazi che attraversiamo ogni giorno: metropolitane, autobus, stazioni ferroviarie, aeroporti, parchi e sistemi fognari. La maggior parte di questo mondo invisibile rimane ancora poco conosciuta.
Un importante passo avanti nella sua esplorazione arriva da uno studio pubblicato su Nature Communications dall’International MetaSUB Consortium, che ha realizzato il più ampio censimento finora disponibile dei virus a RNA presenti negli ambienti urbani e periurbani. Il risultato è la creazione dell’Urban & Peri-urban RNA Virus Atlas (UPRVA), un atlante che raccoglie 54.945 virus a RNA, dei quali circa il 77% non era mai stato descritto in precedenza.
La scoperta non indica l’emergere di nuove malattie né rappresenta un motivo di allarme sanitario immediato. Piuttosto, offre una fotografia senza precedenti della biodiversità virale che caratterizza gli ambienti antropizzati e costituisce una preziosa risorsa per la sorveglianza epidemiologica del futuro.
Un censimento globale del viroma urbano
Lo studio nasce nell’ambito del progetto internazionale MetaSUB (Metagenomics and Metadesign of Subways and Urban Biomes), una rete scientifica che da anni analizza il microbioma delle città di tutto il mondo.
Per questa ricerca gli autori hanno esaminato 2.922 campioni metatrascrittomici raccolti in 102 città distribuite in 31 Paesi, provenienti sia da luoghi caratterizzati da intensa presenza umana – come mezzi di trasporto, superfici pubbliche e infrastrutture urbane – sia da aree periurbane, nelle quali l’ambiente naturale si intreccia con quello cittadino.
A differenza della metagenomica, che studia l’intero patrimonio genetico presente in un campione, la metatrascrittomica analizza l’RNA espresso dagli organismi presenti. Questa strategia permette di individuare in modo particolarmente efficace i virus a RNA, il cui genoma è costituito proprio da acido ribonucleico.
Attraverso sofisticate procedure bioinformatiche, i ricercatori hanno ricostruito migliaia di genomi virali, confrontandoli con le banche dati internazionali e identificando quelli completamente nuovi.
Una biodiversità molto più ricca del previsto
Il dato più sorprendente riguarda proprio l’enorme quantità di virus mai osservati in precedenza.
Su quasi 55.000 virus identificati, oltre 42.000 risultano nuovi per la scienza. Una percentuale che evidenzia quanto sia ancora limitata la nostra conoscenza del cosiddetto viroma urbano, cioè dell’insieme dei virus che popolano gli ambienti cittadini.
La maggior parte di questi virus non infetta l’uomo. Molti sono probabilmente associati a batteri, funghi, piante, insetti o altri piccoli organismi presenti negli ecosistemi urbani. In altre parole, le città rappresentano un mosaico ecologico molto più complesso di quanto si immaginasse.
L’espansione della biodiversità osservata riguarda numerosi gruppi virali già noti, ma anche linee evolutive completamente nuove.
Un albero evolutivo che continua a crescere
Uno degli aspetti più significativi dello studio riguarda la ricostruzione filogenetica dei virus scoperti.
Confrontando le sequenze genetiche dei nuovi virus con quelle già disponibili, gli autori hanno osservato che molti di essi occupano posizioni finora sconosciute nell’albero evolutivo dei virus a RNA.
In alcuni casi le differenze genetiche sono così marcate da suggerire l’esistenza di possibili nuovi gruppi tassonomici, che potranno essere formalmente riconosciuti solo dopo ulteriori studi e secondo le procedure dell’International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV).
Questo risultato dimostra come la diversità evolutiva dei virus a RNA sia ancora largamente inesplorata e come gli ambienti urbani costituiscano un enorme serbatoio di informazione biologica.
Le città come osservatori della biodiversità microbica
Per molti anni la ricerca sui virus si è concentrata quasi esclusivamente sui patogeni responsabili di malattie nell’uomo, negli animali domestici o nelle colture agricole.
Negli ultimi anni, invece, è emersa una visione molto più ampia: i virus rappresentano una componente fondamentale degli ecosistemi, regolano le popolazioni microbiche, influenzano i cicli biogeochimici e partecipano all’evoluzione degli organismi attraverso continui scambi genetici.
Le città, con la loro straordinaria concentrazione di esseri umani, animali, vegetazione, acque reflue e infrastrutture, costituiscono veri e propri laboratori naturali nei quali questa biodiversità può essere osservata e monitorata.
L’atlante prodotto dal consorzio MetaSUB rappresenta quindi una sorta di “mappa biologica” dell’ambiente urbano globale.
Uno strumento per la sorveglianza del futuro
Uno degli obiettivi principali della ricerca è costruire una base di riferimento per la sorveglianza ambientale.
Durante la pandemia di COVID-19 è diventato evidente quanto l’analisi delle acque reflue e dei campioni ambientali possa contribuire a seguire la diffusione di agenti infettivi senza ricorrere esclusivamente ai test clinici.
Disporre di un catalogo globale dei virus normalmente presenti nelle città consentirà, in futuro, di riconoscere più rapidamente eventuali cambiamenti nella composizione del viroma urbano e individuare l’eventuale comparsa di nuovi agenti virali.
Si tratta di un approccio sempre più importante nell’ambito della cosiddetta epidemiologia genomica ambientale, che integra microbiologia, sequenziamento ad alta processività e bioinformatica per monitorare la salute degli ecosistemi.
Ma trovare RNA virale non significa trovare un virus pericoloso
È fondamentale interpretare correttamente i risultati dello studio.
Le moderne tecniche di sequenziamento sono estremamente sensibili e consentono di rilevare minuscoli frammenti di RNA presenti nell’ambiente. Tuttavia, la presenza di materiale genetico non equivale alla presenza di un virus infettivo.
Un frammento di RNA può provenire da particelle virali ormai degradate, da virus incapaci di replicarsi o da organismi che non infettano affatto l’uomo.
Lo studio non dimostra che i virus identificati siano vitali, trasmissibili o responsabili di malattie.
Per stabilire se un virus rappresenti un potenziale rischio sanitario sono necessari ulteriori passaggi sperimentali, tra cui:
- l’isolamento del virus vivo;
- la dimostrazione della sua capacità di infettare cellule ospiti;
- l’identificazione dell’organismo bersaglio;
- lo studio della sua eventuale trasmissione;
- la valutazione del possibile impatto clinico.
Gli stessi autori sottolineano esplicitamente questi limiti, invitando a non interpretare il censimento come un elenco di nuovi patogeni.
Una nuova geografia del mondo invisibile
L’Urban & Peri-urban RNA Virus Atlas rappresenta uno dei più grandi cataloghi di biodiversità virale mai realizzati.
Come accaduto per il microbioma intestinale o per gli oceani, anche gli ambienti urbani si rivelano molto più ricchi e complessi di quanto suggerissero le conoscenze precedenti.
Ogni città possiede probabilmente una propria “firma virale”, influenzata dal clima, dalla densità abitativa, dalla vegetazione, dalla fauna, dalle infrastrutture e dalle attività umane.
Comprendere questa enorme biodiversità non significa cercare continuamente nuove minacce, ma costruire gli strumenti necessari per distinguere ciò che appartiene alla normale ecologia urbana da ciò che rappresenta una reale anomalia.
In questo senso, il nuovo atlante costituisce una vera infrastruttura scientifica: una banca dati destinata a diventare sempre più utile per gli studi di ecologia microbica, evoluzione dei virus, salute pubblica e sorveglianza ambientale.
Bibliografia
- International MetaSUB Consortium. Urban & Peri-urban RNA Virus Atlas reveals extensive global RNA virus diversity. Nature Communications (2026).
- MetaSUB International Consortium. The Metagenomics and Metadesign of Subways and Urban Biomes (MetaSUB) International Consortium inaugural meeting report. Microbiome. 2016;4:24.
- Greninger A.L. A decade of RNA virus metagenomics is (not) enough. Nature Reviews Microbiology. 2018.
- Simmonds P. et al. Virus taxonomy in the age of metagenomics. Nature Reviews Microbiology. 2023.
- Wolf Y.I., Kazlauskas D., Iranzo J., Lucía-Sanz A., Kuhn J.H., Krupovic M., Dolja V.V., Koonin E.V. Origins and evolution of the global RNA virome. mBio. 2018;9.
- International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV). Virus Taxonomy: 2024 Release. https://ictv.global
