INDICE

Anno Accademico 2025-2026

Vol. 70, n° 2, Aprile - Giugno 2026

Conferenza: Dalla tutela dell’ambiente all’I.A.: nuovi percorsi nella prevenzione delle pandemie

03 febbraio 2026

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Dalla tutela dell’ambiente all’I.A.: nuovi percorsi nella prevenzione delle pandemie

“We’are all in this together!”, ripeteva spesso A. Fauci, consigliere speciale dell’allora Presidente degli USA, J. Biden, durante la pandemia di COVID-19, espressione che può essere tradotta in italiano: “siamo tutti sulla stessa barca!”, a sottolineare l’evidenza che in corso di un evento globale quale la diffusione di un microrganismo patogeno, è fondamentale la collaborazione di tutte le possibili forze in campo, scientifiche, sanitarie, politiche, organizzative e mezzi d’informazione, per arginare l’emergenza¹.

Fra le tante cose che la pandemia di COVID-19 ha ribadito e messo ulteriormente sotto i nostri occhi, vi sono le profonde diseguaglianze sanitarie (e non solo!) fra paesi poveri e paesi economicamente più progrediti, o comunque stabili. Ma, come sottolineava A. Fauci, un evento globale come una devastante pandemia deve essere affrontato con una risposta altrettanto globale, senza lasciare nessuno “indietro”, altrimenti le soluzioni adottate non potranno essere pienamente risolutive. E la globalità dell’azione deve riguardare, anche e soprattutto, ogni aspetto della prevenzione, dalla tutela dell’ambiente, ad una corretta informazione e contrasto alle false notizie, dalle misure contenitive alla distribuzione e disponibilità di farmaci e vaccini, fino all’introduzione e alla fruizione delle nuove tecnologie e dell’I.A.: in una parola, “one health” per tutti e tutto.

Questi principi ed evidenze hanno ispirato l’OMS a delineare un nuovo “Trattato Internazionale contro le Pandemie” che, dopo lungo e costruttivo confronto, è stato approvato e adottato nel maggio 2025 dalla 78° Assemblea dell’OMS, a larga maggioranza.

Il trattato è stato approvato con 124 voti a favore, il non-voto degli USA ritiratisi dall’OMS e l’astensione o voto contrario di 12 paesi, tra cui Russia, Iran, Israele, Italia, Ungheria, Slovacchia, Polonia. Elementi preminenti e ispiratori di tutti i 35 articoli del patto, condiviso dai sottoscrittori, sono la preparedness e ogni forma di prevenzione per le future epidemie. Inoltre:
− far tesoro degli errori commessi durante la pandemia di COVID-19 per evitare il reiterarsi degli stessi;
− condividere l’accesso ai dati relativi a patogeni vecchi e nuovi (sequenze genomiche) da parte di enti e istituzioni scientifiche e di quelle industrie farmaceutiche che devono garantire non solo l’allestimento di nuovi vaccini, ma anche la diversificazione dei prezzi a seconda delle condizioni economiche dei singoli stati (riservando all’OMS almeno un 20% di prodotti da destinare ai paesi più poveri), la distribuzione, l’accesso e la fruizione di farmaci e vaccini, universalmente, lavorando all’unisono con le autorità sanitarie e politiche locali. Stesso obiettivo deve essere esteso ai mezzi e alle procedure diagnostiche;
− target finale è la produzione autonoma e autosufficiente di farmaci, vaccini e diagnostici da parte di ogni singola nazione, compresi i paesi a basso reddito, condividendo ricerca e formazione: è il primo passo per ridurre e calmierare costi e prezzi;
− l’approccio ONE HEALTH deve iniziare da un’accresciuta attenzione per l’ambiente, monitorando e sorvegliando preventivamente tutte quelle situazioni che possono determinare stravolgimento degli habitat animali e umani, preludere all’emergenza e alla diffusione di nuovi patogeni e ad eventi di spillover.

Ha affermato il Direttore Generale dell’OMS, A. Gebrejesus: “L’entusiasmo suscitato dall’azione di questo piano dimostra che il multilateralismo è vivo, e che nel nostro mondo diviso le nazioni possono ancora lavorare insieme per trovare un terreno comune e una risposta condivisa alle minacce globali alla salute dell’uomo, a tutti gli abitanti del pianeta e al pianeta stesso, con cui siamo strettamente interdipendenti”.

Attualmente, gli approcci convenzionali, fattivi o auspicabili, nella gestione delle pandemie, possono così essere riassunti:
1. esaminare criticamente gli errori del passato, che al di là delle problematiche specifiche presentate da ogni epidemia globale, diverse a seconda delle situazioni, dei tempi, della natura del patogeno, delle condizioni sociosanitarie delle popolazioni colpite, hanno sempre molto da insegnarci come monito e ravvedimento per gli “addetti ai lavori”;
2. creare organismi per la sorveglianza e il monitoraggio dei rischi pandemici e implementare quelli (pochi) esistenti;
3. attuare e incrementare tutte le procedure di rilevamento microbiologico dei focolai epidemici nelle fasi iniziali;
4. adottare tutte le misure contenitive, di protezione, di distacco e le barriere per singole persone e gruppi, nonché il divieto totale o parziale ai viaggi, al fine di frenare la diffusione locale e internazionale dell’agente patogeno;
5. acquisire i dati genomici e molecolari del patogeno, specie se nuovo o emergente;
6. impiegare tempestivamente farmaci e vaccini, o allestirne di nuovi nel più breve tempo possibile, oggi contenuto in pochi mesi con le nuove procedure e tecnologie genomiche e proteomiche;
7. aggiornare e finanziare i piani nazionali contro le pandemie, cercando di coordinarli fra loro e progettando azioni che limitino il divario fra paesi con, senza o scarse risorse socio-sanitarie.

Ma, per il futuro, come intuito e programmato dal nuovo piano dell’OMS, ogni iniziativa dovrà essere progettata, inserita e attuata sviluppando in tutti gli aspetti possibili, quindi a 360 gradi, una vera, concreta e realistica prevenzione, in grado di stimolare sia piani di intervento “universali”, validi per ogni forma di epidemia globale, che flessibili e quindi adattabili nelle differenti situazioni pandemiche che, come abbiamo visto, si palesano con caratteristiche singolarmente specifiche.

In questa memoria la prevenzione, programmata e attuabile già da oggi, come auspichiamo, per le pandemie di domani sarà il filo conduttore, individuando nuovi percorsi e strategie; i temi in cui inserire il discorso della prevenzione sono numerosi, focalizzeremo la nostra attenzione su quattro indirizzi fondamentali:
1. Ecologia: tutela dell’ambiente e dei suoi abitanti, monitoraggio e sorveglianza della fauna selvatica là dove rappresenta un reservoir di potenziali o dimostrati patogeni, relazioni con i danni provocati da una antropizzazione senza regole, dai cambiamenti climatici², dall’inquinamento, dai conflitti in atto.
2. Informazione/formazione sui temi inerenti le malattie infettive, la diffusione dei patogeni e lo sviluppo di pandemie, corretta, puntuale e scientificamente esaustiva e comprensiva per tutti, accompagnandola ad una lotta serrata e altrettanto fondamentale alla disinformazione e alle fake-news, che in campo infettivologico e vaccinologico sono tra le più numerose e volutamente divulgate.
3. Vaccini: da una parte tutto ciò che riguarda l’allestimento e l’implementazione di quella che rimane la principale arma preventiva contro le infezioni e che oggi si avvale di tecnologie avanzatissime, biologiche, genetiche e informatiche, dall’altra l’importanza di una diffusione universale del prodotto che deve travalicare gli ostacoli economici, politici, commerciali e ideologici (preconcetti) che ancora ne limitano l’utilizzo in diverse parti del mondo, compreso il nostro.
4. Come utilizzare correttamente le nuove tecnologie e le prerogative dell’intelligenza artificiale (I.A.), dai modelli computazionali, alla gestione delle risorse, a nuove strategie sul campo nelle emergenze pandemiche: le potenzialità sono immense, impieghi e limiti ancora tutti da valutare.

Ecologia

Quattro emergenze stanno minando la salute del pianeta e dei suoi abitanti, rappresentando cause primarie, dirette o indirette, dell’aumento delle malattie infettive e delle pandemie: l’antropizzazione senza regole dell’ambiente; il cambiamento climatico; l’inquinamento; i conflitti in corso.

L’impronta umana sull’ambiente si traduce in una serie di cambiamenti, effetti negativi e guasti, a iniziare dalla deforestazione e dallo sfruttamento del territorio per uso agricolo dopo aver mutato drasticamente equilibri millenari fra uomo, animali e vegetazione. Le conseguenze più drammatiche si avvertono nelle riserve di ossigeno del pianeta, le foreste pluviali d’Amazzonia, Borneo e Centrafrica dove ancora è massima la ricchezza di specie e la biodiversità di piante e animali. Ulteriori conseguenze si hanno, in questi e altri territori devastati, a causa della costruzione senza regole di strade, dighe e altre infrastrutture che sconvolgono fragili ecosistemi: aree umide, riserve faunistiche, cosiddetti “polmoni verdi”, habitat tribali.

Le conseguenze più vistose sono la perdita dei propri territori millenari da parte di popolazioni autoctone e animali selvatici: questi ultimi, costretti a fuggire, spesso trovano nuovi habitat in prossimità o entro centri abitati e nelle campagne, comunque là ove possono soddisfare le proprie necessità primarie, alimentazione, parto, allevamento dei cuccioli; inevitabili e frequenti, talora continui, risultano comunque i contatti fra umani e animali domestici, da una parte, e fauna selvatica, dall’altra, spesso con specie potenzialmente pericolose e vettrici di patogeni (pipistrelli, uccelli, roditori). Baric R. e coll., in un articolo su “Nature” del 2015, avevano richiamato l’attenzione, inascoltati, di un possibile e quasi sicuro spillover di coronavirus.

I virus zoonotici infettano le persone direttamente, soprattutto quando maneggiamo primati vivi, pipistrelli, roditori, uccelli migratori e altri animali selvatici o indirettamente, tramite ospiti intermedi come polli e maiali. I rischi d’infezione sono sempre più elevati, poiché aumentano le occasioni di frequenti contatti tra esseri umani e animali selvatici serbatoi e diffusori di microrganismi. I costi dei monitoraggi e della prevenzione della diffusione di malattie conseguenti alla perdita e alla distruzione di habitat forestali e al fiorente commercio di fauna selvatica non sono e non possono essere esigui, ma attualmente investiamo assai poco nella prevenzione e nei controlli di ogni azione umana che provochi quei danni ecologico-ambientali, da cui possono originare patogeni emergenti³.

Le foreste tropicali rappresentano un'importante “melting pot” per nuovi virus: le interfacce si creano quando gli esseri umani costruiscono strade o disboscano estensivamente per produrre legname e formare nuovi terreni agricoli. La trasmissione del patogeno dipende dalla frequenza di contatti, dal tasso demografico di esseri umani e bestiame d’allevamento recettivo e dall'abbondanza numerica e tipologica di ospiti selvatici infetti.

La costruzione di strade e altre infrastrutture in maniera indiscriminata, l’espansione di centri urbani e insediamenti là dove vi erano da millenni zone verdi, le migrazioni e le guerre, gli allevamenti estensivi di bestiame, lo stravolgimento del territorio per l’impianto di nuove colture per alimentare popolazioni numerose e affamate, si accompagnano da decenni ad un aumento di fuoriuscite di vettori, fenomeni di spillover e diffusione di virus statisticamente significativo. La caccia, il trasporto, il commercio di animali selvatici per cibo e medicina tradizionale aggravano queste vie di trasmissione e contagio. I pipistrelli della frutta (Pteropodidae nel Vecchio Mondo, Artibeus nelle Americhe) hanno maggiori probabilità di nutrirsi vicino agli insediamenti umani quando i loro habitat forestali vengono disturbati⁴.

Il legame tra deforestazione ed emergenza di virus dimostra che gli sforzi per limitare l’irreversibile perdita della copertura forestale avrebbero, a lungo termine, ritorni considerevoli sulla salute di uomini e animali e la riduzione degli eventi di spillover. Le stime dei costi purtroppo cozzano con l’economia di paesi economicamente non floridi, come Brasile, Indonesia e centrafricani: in Amazzonia occorrerebbero almeno 10 miliardi di dollari/l’anno per proteggere la foresta ancora intatta, riqualificare le aree disboscate, aiutare le popolazioni indigene; ma gli spillover virali, nelle aree a più alto rischio, sarebbero drasticamente ridotti, come indicano studi preliminari condotti con l’I.A.

La continua domanda di fauna esotica fa sì che migliaia di lavoratori indigeni raccolgano nelle foreste animali selvatici da vendere nei mercati urbani e rurali: COVID-19 è “il danno collaterale” più eclatante che abbiamo pagato per questi incontri con specie selvatiche⁵. I mercati e il commercio legale e illegale di animali selvatici mettono a stretto contatto questi ultimi, vivi e morti, con cacciatori, commercianti, consumatori e tutti coloro coinvolti nella vendita e nella fruizione di esemplari esotici.

Le condizioni di viaggio, quasi sempre pessime, la mancanza di screening sanitari e i magazzini che stipano gli animali prima e dopo l’esportazione sono fattori che favoriscono la diffusione di malattie. Nel febbraio 2020 in Cina è stata promulgata una serie di normative che vietano vendita e consumo di animali selvatici vivi a scopo alimentare, leggi da attuare “gradatamente”: è un primo passo per prevenire le malattie zoonotiche. La normativa riguarda primati, pipistrelli, pangolini, viverridi e roditori. Tuttavia le reti regionali e le agenzie nazionali che dovrebbero monitorare il commercio di fauna selvatica e applicare le nuove leggi non hanno praticamente fondi e rimangono solo teoriche le intenzioni di effettuare screening sanitari sulla fauna selvatica⁶.

Qualunque legge e disposizione che tenti di vietare o regolamentare l’accesso alla fauna selvatica per scopi alimentari, o altro, si scontra con realtà e usanze ataviche delle popolazioni indigene e di quelle comunità remote, per le quali proprio la fauna selvatica fornisce elementi nutritivi essenziali e il cui commercio costituisce una fonte importante, talora l’unica, di reddito. La stessa caccia rappresenta un elevato rischio. Pertanto a livello locale vanno affrontate questioni di sicurezza alimentare, educazione e sensibilizzazione riguardo la gestione degli animali, le condizioni igieniche e la trasmissione delle malattie e la conoscenza e lo sviluppo di alimenti alternativi a livello di villaggi e centri periferici.

Prevenzione e sorveglianza significano innanzitutto quantificare e ridurre il rischio di spillover di patogeni, dunque cercare e scoprire “a freddo” microrganismi nella fauna selvatica e saggiare popolazioni umane e animali da allevamento in regioni ad alto rischio (hot-spot) di insorgenza di malattie⁷. Ricordiamo il programma VIZIONS del Wellcome Trust che testa la fauna selvatica, gli esseri umani e il bestiame alla ricerca di patogeni nelle zone rurali del sud-est asiatico, tra le più critiche al mondo. Il progetto PREDICT dell’Agenzia statunitense per lo sviluppo internazionale (USAID), oggi in grave crisi economica per i tagli del governo federale, ha analizzato lo spillover di virus nelle popolazioni con frequenti contatti con la fauna selvatica in 31 paesi, da anni fa vera prevenzione attraverso l’identificazione di comportamenti critici, compie indagini sierologiche per esaminare i modelli stagionali di rischio, soprattutto nei chirotteri, infine ha ridotto le possibilità di diffondere virus alle interfacce chiudendo ai turisti le grotte dei pipistrelli ad alto rischio. Il “Global Virome Project”, un progetto decennale progettato per identificare virus sconosciuti potenzialmente zoonotici nella fauna selvatica ha (finora) goduto di 1.2 miliardi di dollari di finanziamento.

Permangono grandi differenze economiche e geografiche: mentre nel “nord del mondo” i ritardi nell'identificazione di patogeni emergenti sono diminuiti, nei paesi a basso reddito i focolai e le epidemie locali spesso non vengono diagnosticate: i programmi di rilevamento e controllo mirati nelle fasi prodromiche consentirebbero notevoli risparmi e ridurrebbero morbilità e mortalità. Il bestiame è un serbatoio critico e un trait-d’union per le malattie emergenti, come è accaduto per l’influenza H5N1 che ha attraversato l'interfaccia uomo-fauna selvatica. Esistono piani sanitari che includono gli aspetti veterinari, come il programma di intervento per la biosicurezza nelle aziende agricole “One World One Health” della Banca Mondiale, progettato per ridurre il rischio di nuovi episodi influenzali.

Cambiamenti climatici e inquinamento

I cambiamenti climatici determinano come primo e più appariscente, anche se non unico, effetto il riscaldamento globale del pianeta, pur differente nella sua entità a seconda delle aree geografiche; è ormai ampiamente dimostrato che comporterà una maggiore diffusione di microrganismi patogeni e aumento delle relative infezioni, delle zoonosi, degli eventi di spillover e quindi del rischio di epidemie da parte di agenti noti, emergenti o sconosciuti. Tuttavia, mentre le infezioni rimarranno quantitativamente costanti nelle zone equatoriali e tropicali, aumenteranno e di molto nelle aree fino a oggi temperate, tra queste l’Italia. Sappiamo che negli animali e nelle popolazioni umane che vivono nei paesi temperati o freddi la frequenza a contrarre infezioni e l’aumento di virulenza e diffusibilità degli agenti patogeni sono direttamente proporzionali all’aumento delle temperature, mentre nelle aree più calde la suscettibilità correla con il calo termico: il fenomeno, definito “teoria del disallineamento termico”², è dimostrato dall’osservazione di migliaia di interazioni microrganismo-ospite in animali e uomini a diverse latitudini, ecosistemi e temperature. A questo va aggiunta la miglior tolleranza da parte di virus, batteri e protozoi a range di temperature ambientali più ampi rispetto agli organismi complessi, che vanno maggiormente in sofferenza in condizioni estreme e diventano suscettibili ai patogeni tanto più, quanto maggiore è la variazione termica del luogo ove abitualmente vivono. Mammiferi e animali a sangue caldo sono più resistenti di quelli a sangue freddo, che rischiano anche per questa causa l’estinzione di diverse specie.

L’attenzione nei confronti dell’inquinamento e del cambiamento climatico e delle ricadute sui tanti aspetti dell’infettivologia umana e animale è cresciuta col tempo: convegni e pubblicazioni ormai non si contano più, parole, proclami e buone intenzioni affollano tutti i mezzi di comunicazione, di fatti concreti e misure operative ne vediamo ancora poche. Siamo sempre più consapevoli che clima e inquinamento condizionano la diffusione di vecchi e nuovi patogeni e possono rappresentare un input primario allo sviluppo di pandemie: abbiamo l’occasione di varare piani e progetti di prevenzione al riguardo, ma ancora fra presa di coscienza e operatività rimane uno jato profondo.

La relazione tra cambiamento climatico e diverse specie di patogeni, soprattutto respiratori, ipotizzata da tempo, è emersa nella letteratura di recente, ma rimane sostanzialmente trascurata nei programmi di analisi globali. Numerosi agenti responsabili di malattie infettive, soprattutto quelle che colpiscono l’apparato respiratorio, sono sensibili al clima, dato da tener presente nei progetti di eradicazione.

Modelli epidemiologici e di previsione hanno ben definito come i cambiamenti climatici possono influenzare i fattori di rischio per la tubercolosi (Global Tuberculosis Report 2021): HIV, diabete, denutrizione, sovraffollamento, povertà e inquinamento. 53 studi censiti nei database PubMed, Embase e Scopus, condotti per identificare l'associazione tra variabili climatiche e fattori di rischio per la tubercolosi, hanno dimostrato legami significativi tra questi, amplificati ancor più da un concomitante inquinamento indoor e outdoor. Il cambiamento climatico influisce sulla suscettibilità degli individui a numerose infezioni, aumentando la prevalenza dei fattori di rischio sottostanti, dunque una possibile azione indiretta. Più difficile è dimostrare un effetto diretto di condizioni climatiche estreme sulla risposta immunologica: sono state ipotizzate ripercussioni stressanti sull’immunità innata e in particolare sui macrofagi.

Esempi di diffusione di patogeni a seguito di eventi geo-meteorologici estremi recenti cominciano ad accumularsi: le sabbie del deserto, trasportate a distanza dopo una tempesta, hanno diffuso micobatteri tubercolari e non e patogeni respiratori comuni: è stato evidenziato in Iraq e Kuwait, 2011 e in Cina, compresa Pechino, 2016: in questo secondo caso si sono registrati diversi casi di malattia tubercolare attiva e focolai epidemici di infezioni respiratorie influenzali.

Dall’altra parte del mondo “El Niño Southern Oscillation (ENSO)” influisce sulle variabili climatiche, promuovendo la trasmissione di malattie infettive respiratorie in numerosi paesi delle Americhe centro-meridionali del Pacifico. Si valuta in particolare se esiste un’associazione tra ENSO e recrudescenza della tubercolosi nell’area tra Perù, Cile ed Ecuador: osservazioni preliminari dimostrano una correlazione con l’aumento di casi di tubercolosi polmonare ed extra, attraverso un intervento diretto su piovosità, umidità, temperatura ma soprattutto direzione dei venti e diffusione aerea dei bacilli. Nei cicli periodici di prevalenza del Niño la dispersione dei batteri aumenterebbe in maniera consistente, così come i casi clinici accertati e lo sviluppo periodico di focolai epidemici.

I modelli convenzionali considerano prevalentemente gli effetti diretti delle variazioni climatiche e i possibili effetti sulla salute, ma vi sono anche conseguenze indirette attraverso la loro influenza su numerosi fattori socioeconomici: la combinazione reciproca, in un processo a due vie, determina rischi per la salute. Il clima non può essere considerato solo come una parte esterna, persino marginale di questo sistema globale: i fattori socioeconomici guidano e condizionano i cambiamenti climatici attraverso l’emissione di CO₂ e altri gas inquinanti e le modifiche della superficie terrestre.

Il clima modificato provoca un ventaglio di reazioni, coinvolgendo le interazioni microrganismi/ospite, le produzioni agricole e gli allevamenti, i mezzi di sussistenza, la sicurezza agro-alimentare, con ulteriori ripercussioni sulla disponibilità di cibo e acqua, la variabilità demografica, gli assetti sociali, economici e sanitari e gli spostamenti di popolazioni, che a loro volta determinano ricadute sui rapporti infettivologici, chiudendo così un circolo perverso. Fare prevenzione delle malattie infettive umane e animali significa occuparsi di tutti questi aspetti, affrontarli singolarmente e globalmente: ogni altra soluzione non appare oggi percorribile ma destinata al fallimento.

Le variazioni climatiche provocano ripercussioni sulla biomassa terrestre e marina, i cui mutamenti quali-quantitativi sono strettamente dipendenti dall’aumento delle temperature, dalle oscillazioni marcate di piovosità, umidità e irraggiamento; l’aumento della biomassa e l’emersione di nuove specie, ad esempio per lo scioglimento del permafrost, possono cambiare in ogni ambiente il rapporto aerobi/anaerobi, provocare nel suolo e nelle acque nuove catene metaboliche come la metanogenesi, aumentare la decomposizione della flora, mutare la tipologia di nutrienti nel suolo e nelle raccolte idriche, produrre ulteriori quantità di CO₂ e altri inquinanti.

La composizione microbiologica del terreno e dell’ambiente sono fondamentali per l’agricoltura e la condizionano; i fertilizzanti ricchi di N e P interferiscono col metabolismo microbico; le vasche di trattamento emettono metano e altri prodotti carboniosi, pertanto l’emissione di CO₂e CH₄ non è da imputare alle sole attività industriali, ma anche agricole, agli allevamenti e terziarie; in determinati habitat, le variazioni climatiche possono selezionare le specie microbiche, ridurre la biodiversità e la capacità dei microrganismi di vivere in una simbiosi benefica con le piante e supportarne la crescita. Tuttavia i guasti maggiori, l’eutrofizzazione e il perturbamento dell’ecologia microbica sono, sempre e comunque, da ricondurre ad attività umane.

È stretta la connessione tra mutamenti climatici antropogenici e diffusione, mediante ampiamento dei propri areali, dei vettori di patogeni e infezioni correlate; particolarmente pesanti sono le conseguenze sulla biovita marina, stressata a seguito della rottura di delicati equilibri degli ecosistemi e diffusione di nuove malattie infettive: il Mediterraneo e le coste italiane sono le più danneggiate al mondo. Aumentano le malattie delle piante alimentari per l’invasione di parassiti “alieni”, la perdita dei raccolti, mentre si riduce la sicurezza agraria, da cui l’input ad una sorveglianza più assidua. L’aumento della temperatura correla con l’incremento delle antibioticoresistenze, per selezione di ceppi neutralizzanti i farmaci (troppo) impiegati.

Numerosi sono i fattori ambientali e le variazioni climatiche che influenzano la trasmissione e la diffusione dei patogeni; 4 gli scenari possibili⁸:
1. Patogeni trasmessi da vettori animali: la trasmissione è influenzata dalle precipitazioni piovose, umidità relativa, temperatura, eventi periodici come El Niňo del Sud. Parametri che interferiscono con la diffusione sono l’entità demografica del vettore, la capacità e possibilità di replicazione del patogeno nel vettore stesso, l’epoca e il numero di contatti, morsi o punture;
2. Patogeni trasmessi mediante acque infette: interferiscono la temperatura ambientale e delle acque stesse, pH e salinità di queste ultime, le precipitazioni, la sopravvivenza e la replicazione dei patogeni in mare o raccolte di acque dolci;
3. Patogeni trasmessi per via aerea: i parametri climatici e ambientali che interferiscono sono temperatura, umidità relativa e andamento dei venti, che hanno tutti ricadute riguardo la sopravvivenza e la dispersione dei microrganismi nell’ambiente;
4. Patogeni trasmessi con gli alimenti: temperatura, umidità e precipitazioni condizionano la replicazione microbica e i comportamenti umani.

Negli ultimi anni sono divenuti sempre più imponenti i flussi migratori, in e fra tutti i continenti, da imputare anche ai cambiamenti climatici, persistenti o repentini, e disastri naturali; i perturbamenti della biologia e degli habitat riguardano anche gli animali: milioni di specie, miliardi di esemplari fuggono e viaggiano anche più velocemente dell’uomo, portando con sé un carico di patogeni vecchi o sconosciuti.

Oscillazioni sempre più marcate della piovosità (alternanza di periodi siccitosi e altri a carattere alluvionale) e aumento termico nelle zone endemiche per diverse infezioni “vector borne”, soprattutto in Africa, sono oggetto di studio congiunto fra epidemiologi, climatologi e zoologi; malaria e dengue sembrano risentirne maggiormente, il risultato è un’estensione dell’areale degli insetti vettori e una diffusione delle patologie a macchia di leopardo, irregolare e imprevedibile, più a nord e più a sud delle latitudini convenzionali.

Le emissioni di CO₂ e altri inquinanti sono studiate e dibattute negli incontri internazionali sul clima anche nell’ottica degli effetti diretti sulla salute umana, quali i danni respiratori e cardiovascolari; i processi infettivi, ritenuti ancor oggi superficialmente come conseguenze secondarie e sovrapposte, spesso latitano da queste discussioni, mentre meriterebbero un’attenzione ben maggiore e ricerche più assidue riguardo i rapporti specifici dei singoli patogeni con gli inquinanti e le modalità di diffusione.

Negli ultimi 120 anni la temperatura media è aumentata in Africa di 2.5/3.5°, in Europa, Asia del nord e regioni artiche di 5° e oltre: per ogni grado di aumento, le zanzare Anopheles e Aedes possono estendere il proprio areale di diffusione di due gradi di latitudine, sia a nord che a sud.

La perdita dei grandi polmoni verdi rappresentati dalle foreste pluviali in Amazzonia, Africa centrale e sud-est asiatico, sia a seguito dei cambiamenti climatici (aumento della temperatura, riduzione della piovosità, avanzamento di aree aride), sia e soprattutto per mano dell’uomo (disboscamento irrefrenabile) muta gli habitat naturali di popolazioni umane e animali, costrette a fuggire, avendo perso il proprio territorio ancestrale e le fonti alimentari: i coronavirus patogeni, lo spillover da chirotteri a nuovi ospiti e all’uomo di microrganismi sconosciuti e le successive pandemie sono solo l’ultimo, più eclatante episodio, la punta di un iceberg di dimensioni considerevoli.

Etichettare le malattie infettive, come le cosiddette “neglette e trascurate”, ben diffuse nel sud del mondo, tra le conseguenze “invisibili” o secondarie dei cambiamenti climatici comporta, in prima istanza, un’attenzione solo marginale a livello governativo, legislativo e finanziario, oltreché nei massmedia e nell’opinione pubblica e, da un punto di vista operativo, ridotte prospettive di elaborare piani preventivi che possano limitare la diffusione di queste patologie e la trasformazione di focolai in epidemie. Le infezioni nel sud del mondo e nei “Low and Middle Income Countries” (LMICs), già neglette e trascurate, perdono ulteriore visibilità e priorità rispetto ai danni materiali, certamente ingenti e planetari, che i nuovi climi determinano.

Tra i paesi maggiormente colpiti dalle conseguenze delle variazioni climatiche, l’Italia è, come quasi tutto il mondo nord-occidentale, in prima linea: aumento delle temperature e dei giorni con ondate di calore, precipitazioni incrementate non tanto in quantità, ma per una nuova tipologia ad impronta torrentizia e tropicale, estensione al centro-sud di territori aridi, dissesto idrogeologico, sono sotto gli occhi di tutti e caratterizzeranno clima e ambiente in futuro. Ma si stanno evidenziando due scenari differenti, nei siti urbani o extraurbani, con i primi a manifestare più evidenti ricadute su tutta la sfera della salute, specie dei più fragili, com’è dimostrato dall’aumento della mortalità negli anziani in estate, i secondi più sul versante infettivologico, per la comparsa di patogeni finora assenti o rari alle nostre latitudini: dengue, chikungunya, West Nile Virus (emergenza dell’estate 2025), micobatteri ambientali. SARS-CoV-2, tuttavia, si è diffuso ovunque.

Lo scioglimento del permafrost a seguito dell’innalzamento delle temperature nelle aree siberiane e artiche comporta lo sprofondamento dei suoli, l’immissione di una massa di terreno e acqua, finora trattenuti dal gelo, nei mari e nei fiumi, l’emersione di strati sottostanti; il carotaggio fornisce elementi su quella che, a breve, potrebbe divenire una “nuova” microbiologia. Rileviamo segni diretti e indiretti della biomassa di terreni e strati non più coperti dal gelo, rimasti esclusi dal contatto con l’atmosfera per migliaia di anni. Scopriamo acidi nucleici, frazioni proteiche e altro materiale organico riconducibili a batteri, perlopiù anaerobi, clamidie, attinomiceti, clostridi, spore, ma soprattutto virus integri appartenenti a centinaia di specie in gran parte ignote: alcune, immesse nel mare, si sono dimostrate né dormienti, né inattive, bensì vitali e patogene per la fauna acquatica. Ci chiediamo: e per l’uomo? È stato condotto un carotaggio anche di terreni ora riemersi, i cui strati risalgono al Pleistocene: nelle carote con materiale risalente a 19/27/33.000 anni fa è stato trovato DNA di attinomiceti, bacilli, clostridri, anche in sequenze integre.

Il mix di cambiamenti climatici, disastri idrogeologici e inquinamento si sono dimostrati²⁹ fattori determinanti nella diffusione di virus influenzali e dei coronavirus: è cambiato l’habitat di numerosi uccelli selvatici migratori, reservoir dei virus influenzali, mentre per i coronavirus la deforestazione e l’acquisizione di nuovi areali periurbani dei pipistrelli, loro serbatoio naturale, sono dati acquisiti da tempo, ma trascurati e sottovalutati. Il cambiamento delle correnti aeree e le marcate oscillazioni dell’irraggiamento, dell’umidità e delle piogge sono altri elementi concorrenti, che, all’unisono, potrebbero aver favorito la rapida diffusione di COVID-19, soprattutto nell’emisfero boreale.

Numerose infezioni, incluse tra le neglette, trascurate ed emergenti, hanno visto negli ultimi decenni aumentare le proprie zone di diffusione, a latitudini insospettate e là dove finora non si erano mai viste, proprio per il concorso causale determinante dei fattori climatici e ambientali ora discussi.

Infine, di un’ampia gamma di patogeni respiratori: virus influenzali, coronavirus, micobatteri, e altro, è stato sequenziato l’intero genoma, valutato lo stato replicativo e il tasso di mutazione durante il ciclo vitale in eventuali reservoir e analizzati gli effetti degli inquinanti ambientali in varie fasi delle infezioni: la comparsa di nuove mutazioni può essere indotta da inquinanti ambientali in grado di aumentare la virulenza dei microrganismi. Il passo verso la diffusione di patogeni mutati e l’esplosione di epidemie può essere breve.

Guerre

Contribuiscono in modo significativo alle epidemie, e richiedono approcci analitici che integrino ruolo e meccanismi mediante i quali condizionano le dinamiche delle malattie infettive, a iniziare dalla raccolta di dati e analisi critica dei percorsi inerenti le relazioni fra conflitti e aspetti ecologico-ambientali⁹.

Gli ultimi decenni sono stati caratterizzati da un drastico aumento dell’emersione di nuovi patogeni e relative infezioni negli esseri umani e nella fauna selvatica e, conseguentemente, della frequenza complessiva di focolai epidemici: quanto hanno inciso i conflitti armati, anch’essi in drammatico e generalizzato incremento, riguardo il cambiamento epidemiologico di eventi zoonotici, di spillover e infezioni, parte delle quali innesco di piccole e grandi epidemie? Studi al riguardo sono ancora scarsi e incompleti, soprattutto su ciò che avviene nei paesi più poveri e periferici, ove si combattono da anni “guerre dimenticate”. I conflitti protratti di oggi contribuiscono a devastare gli ecosistemi, peggiorare l’inquinamento locale attraverso gli effetti delle armi da fuoco, delle esplosioni e del rilascio di elementi chimici e fisici talora sconosciuti, a indurre alla fuga uomini e animali, a devastare le infrastrutture sanitarie: parlare in queste emergenze non tanto di prevenzione di possibili epidemie, quanto di gestione di situazioni sociosanitarie impreviste e che sfuggono rapidamente ad ogni controllo, diviene assai arduo.

Ma proprio per l’incremento sia dei conflitti che delle conseguenze sanitarie, e infettivologiche, in particolare, diviene fondamentale un approccio che inserisca i conflitti armati nel quadro concettuale dell'ecologia delle malattie al fine di prevedere la futura emergenza o riemergenza di patogeni e con l’obiettivo di stimarne con maggiore accuratezza le tendenze sia a breve che a lungo termine.

Analisi recenti dimostrano come i paesi devastati dalla guerra subiscono un maggiore carico di malattie infettive rispetto a paesi “pacifici” comparabili (aree geografiche e assetti socio-sanitari simili), e che la frequenza di episodi epidemici da patogeni vecchi o emergenti è proporzionale alla durata del conflitto. È evidente che qualunque argomentazione e programmazione preventiva non può prescindere da studi volti ad esplorare come la guerra contribuisca al carico di malattie nelle singole realtà e specificità regionali.

I conflitti possono generare ed esacerbare le epidemie di malattie infettive sia nel breve che nel lungo periodo; nel breve, causano un aumento dell’affollamento di persone e profughi, in campi e tendopoli che spesso da temporanei diventano persistenti, scarse condizioni sanitarie e aumento del rischio di trasmissione di malattie. Le misure di risposta e intervento sanitario, incluse le vaccinazioni e il tracciamento dei contatti, possono essere interrotte nelle aree soggette a conflitti. Nel lungo periodo, le epidemie persistenti o ricorrenti riducono stabilità finanziaria e benessere e possono esse stesse esacerbare i conflitti. La guerra porta anche alla distruzione delle infrastrutture e degli accessi alla sanità pubblica, incrementando il peso delle malattie in un’economia di guerra e creando interferenze dannose nella gestione e cura di malati cronici, feriti e vittime recenti.

Gli impatti dei conflitti armati determinano effetti diretti, in cui ferite ed eventi mortali sono attribuibili a cause correlate alla violenza stessa e primaria della guerra, e indiretti, in cui le conseguenze su molteplici aspetti della vita umana portano ad un incremento di morbilità e mortalità; ricordiamo la costrizione delle persone a condizioni antigieniche, il sovraffollamento in aree ristrette e gli spostamenti delle popolazioni, tutti fattori che aumentano la trasmissione e la diffusione di malattie infettive e causano epidemie. Tali condizioni aumentano il rischio di esacerbazione di una serie di malattie endemiche, colera e malattie diarroiche, morbillo, meningite, malaria, polmonite, malattie respiratorie e tubercolosi. Vi sono chiare divergenze nel tasso di malattie infettive, emergenti o ataviche, tra i paesi devastati dalla guerra e quelli senza, con il numero di epidemie nei primi più che raddoppiato nell'arco di 40 anni. Tutti i guasti socio-sanitari conseguenti ad un conflitto, ora elencati, sono alla base dell’aumento di malattie infettive ed epidemie in aree di guerra: a ciò aggiungiamo l’insicurezza alimentare, fino alle condizioni estreme di denutrizione e fame. Ma il dilagare di epidemie oltrepassa gli stati in conflitto aperto: i paesi limitrofi, ove spesso si rifugiano milioni di profughi, sfollati, cacciati e senza casa, non possono non risentire delle stesse pessime condizioni sanitarie e di “onde d’urto” epidemiologiche.

La riduzione della sorveglianza e delle segnalazioni a seguito dei conflitti influenza negativamente i modelli di controllo delle malattie infettive e una raccolta dati corretta, imprescindibile per una modellizzazione affidata all’I.A.: l'impatto dei conflitti armati ha ripercussioni sul sistema sanitario, riduce le capacità di segnalazione, impedendo o rallentando pertanto interventi medici tempestivi appena si verificano epidemie.

Ambiente, clima, inquinamento, antropizzazione, malattie infettive: relazioni pericolose?

I cambiamenti globali in atto influenzano le nostre società sia con impatti positivi (tecnologia, trasporti sicuri e rapidi, maggior sicurezza alimentare) che negativi, come gli aumentati input alla diffusione di malattie infettive e pandemie: contribuiscono a modificare le modalità di emergenza ed espansione di patogeni e dei loro vettori, a seguito di mutate situazioni ambientali e stili di vita e l'introduzione e l’arrivo di specie “aliene” in nuove aree geografiche, ponendo ulteriori sfide per la salute pubblica¹⁰. Dobbiamo pertanto focalizzare la nostra attenzione sulla biologia, l’ecologia e la gestione dei patogeni emergenti e dei vettori di importanza umana e veterinaria, le interazioni tra questi, gli animali domestici e l’uomo, in contesti ambientali stravolti, spesso da mani umane.

Diversi sono gli esempi di globalizzazione delle malattie infettive interconnessa con i cambiamenti climatici e interventi (negativi) umani; in diverse aree del mondo sono stati introdotti agenti infettivi “esotici” da paesi lontani attraverso il commercio illegale, ma persino autorizzato, di specie selvatiche, il che evidenzia quanto le società occidentali possano essere esposte e suscettibili verso patogeni infettivi emergenti. L’aumento della temperatura è un fattore importante per la colonizzazione di insetti vettori invasivi (zanzare, flebotomi) nelle aree temperate: questo fenomeno ha già avuto un impatto diretto sull’epidemiologia e sulla distribuzione di patogeni trasmessi da vettori zoonotici in aree geografiche temperate. Nuovi vettori prosperano in contesti ambientali diversificati e influenzano l’insorgenza e la distribuzione di diversi agenti parassitari¹¹.

Nell’ottica di una prevenzione delle malattie infettive e di eventuali epidemie, s’impongono strategie diversificate. Sono aumentati gli investimenti per nuovi preparati che siano rispettosi dell’ambiente, innocui per l’uomo e gli animali domestici ma altamente efficaci nel trattamento delle infezioni parassitarie, e sono in avanzata fase di sperimentazione prodotti naturali a base di funghi entomopatogeni per il controllo di zanzare e zecche, funghi nematofagi per il controllo di nematodi gastrointestinali; insetticidi a base botanica e acaricidi contro diversi artropodi.

Abbiamo compreso quanto la conoscenza dell’ecologia e dell’evoluzione dei microrganismi siano rilevanti nella lotta globale alle malattie infettive: sapere come i patogeni, specie virus, crescono, si disperdono ed evolvono è di fondamentale importanza per la gestione delle epidemie, e nascono progetti di studio, finalmente, di natura ecologica ed evolutiva. Possiamo constatare tuttavia che l’interesse in questi campi, rispetto ad altre aree della biologia e dell’infettivologia, è ancora marginale, mentre necessita di rinnovata attenzione e investimenti in futuro per azioni preventive efficaci.

Sebbene il monitoraggio di questi parametri sia ormai un obiettivo importante della ricerca, dei finanziamenti e della copertura mediatica, stimolato da eventi globali quali la pandemia di COVID-19, ogni aspetto è analizzato perlopiù ancora singolarmente e avulso da una comprensione dell’ecologia o della biologia evolutiva onnicomprensiva e a largo raggio. Per comprendere meglio questi e altri processi correlati e impostare una seria prevenzione, specie ora che affidiamo i nostri dati ad un programma di I.A., è necessaria una ricerca di base continua e integrata delle dinamiche ecologiche ed evolutive di ogni microrganismo. Analogo ragionamento deve essere fatto se passiamo alla ricerca di nuovi farmaci e vaccini: lo sviluppo di resistenze è, come insegnava R. Dubos 80 anni fa, un evento biologicamente evolutivo e contestualmente ecologico!

Approfondire e rispondere a domande e dubbi in tema ecologico-evoluzionistico diventa pertanto un’urgenza prioritaria, tra le cui ricadute al primo posto possiamo fissare una seria prevenzione. In sintesi:
− tracciare gli spostamenti di vettori e patogeni noti o sconosciuti e le relazioni tra loro, il che può richiedere il sequenziamento di centinaia di genomi come si è reso necessario per l’identificazione di SARS-CoV-2¹²;
− in ogni catena epidemiologica è fondamentale accertare i reservoir, gli ospiti intermedi e quelli definitivi: anche in questo caso le indagini genomiche e strutturali dei complessi recettoriali forniscono indicazioni preziose;
− nella limitazione o diffusione di un patogeno, quanto hanno importanza le relazioni tra fattori abiotici, come il clima e biotici: demografia, lifestiles e comportamenti specifici? Ogni epidemia è diversa dalle altre, in ogni epidemia mutano col tempo le situazioni: in COVID-19, nei primi mesi, il basso numero di casi nell’emisfero australe e nelle regioni tropicali portava a ipotizzare che il virus fosse condizionato dal clima. Modelli epidemiologici hanno invece dimostrato che, sebbene il clima possa essere limitante per le infezioni endemiche e a diffusione contenuta, non ha giocato un ruolo primario nel plasmare le dinamiche durante la fase acuta pandemica di COVID-19 e che l’affollamento e il mancato rispetto delle norme-barriera spiegano meglio la diffusione e il numero totale di casi specie urbani¹³;
− frequenza di emersione di nuove varianti e ceppi, capacità e velocità di adattamento agli ospiti: anche questi particolari possono essere condizionati da minime mutazioni strutturali, come quelle della proteina spike di SARS-CoV-2, di cui si rende necessario un attento monitoraggio fra ceppi, specie e ricombinanti;
− cambiamenti di virulenza e diffusibilità in relazione all’emergenza di varianti che possono entrare in competizione tra loro, per cui alcune spariscono, altre diventano preminenti.

I modelli epidemiologici sono un riflesso specifico di modelli ecologici più generali: sono stati gli ecologi a tracciare le basi fondamentali delle moderne dinamiche delle malattie infettive; studiandone la diffusione, gli ecologi hanno sviluppato modelli per comprendere come i microrganismi si muovono oggi nel mondo attraverso le reti di trasporto naturale o umano e come si fissano e si adattano rapidamente in nuovi ambienti. Le basi teoriche per comprendere se nuove varianti si stanno diffondendo in seguito all’adattamento o a processi demografici, quali la deriva, provengono dalla biologia evoluzionistica.

Le nostre lacune sono ancora numerose: conosciamo poco riguardo le interferenze e le dinamiche di distribuzione e crescita dei microbi negli animali selvatici, basilari per comprendere i rischi di infezione per gli esseri umani, così come i comportamenti dell’ospite che condizionano la trasmissione microbica. Abbastanza oscuri rimangono le conoscenze dei rapporti (conflittuali, mutualistici, neutri?) fra più microbi in un singolo ospite o di un unico microrganismo in ospiti diversi. Pur cominciando a far luce sui percorsi di resistenza ai farmaci, poco o nulla sappiamo di eventuali resistenze acquisite verso i vaccini o dei meccanismi di elusione immunitaria. Dobbiamo basarci sulle basi gettate nell’ultimo secolo di ricerca in ecologia e biologia evolutiva, e in particolare sui recenti progressi nell’ecologia microbica e delle malattie, e nella Medicina evoluzionistica, per rispondere a queste e ad altre domande correlate¹⁴.

Informazione/disinformazione nell’era infodemica

Qualunque progetto per elaborare piani di prevenzione nell’ambito delle malattie infettive, della diffusione di patogeni vecchi e nuovi e di eventuali pandemie prossime e future, richiede la collaborazione e l’intervento di numerosi attori e figure professionali; epidemiologi, informatici e clinici programmano, finanziatori pubblici e privati erogano le risorse economiche necessariamente consistenti, politici e amministratori legiferano e organizzano l’attuazione dei programmi elaborati; punto focale dovrebbe essere la possibilità di un’offerta universale e di una fruizione la più estesa possibile.

Uno degli ostacoli maggiori che si frappone fra le “buone intenzioni” e la realtà è la pletora di notizie e informazioni che oggi ci travolge, la cosiddetta infodemia o epidemia di dati e indicazioni, una vera giungla nella quale è arduo districarsi e discernere tra il vero e il falso¹⁵. Le società attuali sono caratterizzate da un paradosso di conoscenze: mai come oggi abbiamo la possibilità di aggiornarci su tutto, mediante mezzi divulgativi alla portata di tutti, ma mai come oggi siamo minacciati da notizie false, spesso artatamente costruite (ricordiamo la “madre” di tutte le fake news, il falso collegamento fra autismo e vaccini pubblicato su Lancet, le cui conseguenze ancora oggi non sono svanite del tutto), teorie del complotto, fonti errate o precostruite, prive di fondamenti scientificamente provati. Il campo sanitario è uno dei settori più coinvolti e all’apice della piramide della misinformation troviamo tutto ciò che riguarda le malattie infettive, l’origine delle epidemie, l’impiego di un’arma preventiva fondamentale come i vaccini. Fare prevenzione diviene quasi impossibile, siamo indifesi davanti ad un mare di fake news la cui diffusione è inarginabile.

W. Quattrociocchi, dell’Università “Sapienza” di Roma, uno dei massimi esperti al mondo in materia, ha così riassunto la situazione: “È questa l’era della disinformazione? La diffusione di informazioni false, leggende metropolitane e teorie del complotto attraverso internet e i social network è semplicemente inarginabile. I meccanismi di aggregazione delle informazioni sui social da una parte e i confirmation bias o pregiudizi di conferma, dall’altra – per cui tendiamo a privilegiare le informazioni che confermano le nostre opinioni – concorrono a polarizzare le posizioni. Se una persona ritiene che i vaccini siano dannosi per la salute, troverà in rete innumerevoli conferme alla propria tesi e non si curerà delle informazioni di segno opposto. E poco importa se le seconde siano accreditate da tutta la comunità medica e scientifica: l’autorevolezza non è un fattore. La tanto celebrata democrazia dell’informazione in rete potrebbe mettere in profonda crisi la relazione tra informazione e conoscenza acquisita, favorendo i meccanismi della disinformazione. Con buona pace di chi aveva auspicato la nascita di una nuova era dell’informazione”. In rete, e non solo, i confini tra informazione e disinformazione sono spesso sottili¹⁶.

Il World Economic Forum, ancor prima del COVID, individuò quattro rischi principali per la società: guerre e terrorismo, crisi economiche, cambiamenti climatici e disinformazione in generale e diffusione incontrollata di tesi pseudoscientifiche, in particolare, ponendo quest’ultima al secondo posto.

La selezione dei contenuti avviene per pregiudizio di conferma e si formano gruppi solidali su specifici temi che tendono a rinforzarsi, rifuggendo il contradditorio e le tesi non concordanti. Fermare notizie senza basi e fonti robuste diventa praticamente impossibile. La disinformazione è indipendente dal livello di istruzione e riguarda molti temi sanitari, innanzitutto le malattie infettive e i vaccini, minando pregiudizialmente qualunque programma di intervento e prevenzione delle prime, della ricerca e dell’utilizzo dei secondi, punto fermo alla diffusione incontrollata di patogeni. Il ruolo dei social media nella diffusione e nella popolarità di tesi alternative è decisivo¹⁷. Tappa conseguente è la viralità di informazioni infondate o false e loro diffusione; il WEB ha cambiato il modo in cui le persone si informano, interagiscono tra loro, trovano amici, argomenti e comunità di interesse, filtrano notizie e formano le proprie opinioni.

Dobbiamo aggiungere l’incapacità o la difficoltà a comprendere testi e argomenti scientifici (in Italia il fenomeno riguarderebbe il 50% della popolazione fra 15 e 65 anni), il che chiama in causa la scolarità, l’insegnamento e la preparazione e le responsabilità informative anche della classe medica¹⁸. L’incapacità di selezionare argomenti e contenuti, fonti attendibili o artefatte, guida i pregiudizi di conferma (il confirmation bias, CB) e crea fenomeni di massa attorno a informazioni false: nasce la misinformation.

Predomina un sistema di informazione irrazionale che permette di acquisire tutto ciò che a ognuno più aggrada ed è conforme al proprio pensiero, alimentando lo sviluppo di tesi inverosimili o false o addirittura pericolose. La viralità delle notizie diffonde anche quelle che, nate per scherzo o colpevolmente false, acquistano credito come vere.

Sono sorte diverse associazioni internazionali sul WEB che si battono contro ogni tipo di vaccino; ricordiamo COMILVA che conta migliaia di “affiliati” e ha una diffusione capillare soprattutto in America; il suo target principale è costituito dai vaccini a mRNA. Fare prevenzione mediante la diffusione delle vaccinazioni diventa in molti casi arduo, come dimostra la drastica riduzione dell’impiego dei vaccini antimorbillo in USA, ma non solo, e l’accendersi di numerosi focolai epidemici anche nei paesi occidentali e casi a esito letale.

Nei social network il numero di utenti che seguono fonti di informazione alternativa e si aggregano tra loro è tre volte quello di coloro che si aggiornano affidandosi alle evidenze scientifiche. Nel 2019-21 è stato lanciato in rete un sondaggio per rilevare, fra favorevoli e contrari ai vaccini, il numero di contatti e le conseguenti aggregazioni tra utilizzatori dei social network: dopo pochi giorni i secondi superavano i primi in ragione di 3:1.

Questo contesto rende di fatto molto difficile informare correttamente e fermare una notizia infondata diventa impossibile. L’era dell’informazione è “evoluta” in era della credulità?

Esula da questa trattazione illustrare come si è arrivati a questo punto pericoloso, le finalità, senz’altro destabilizzanti e i percorsi seguiti per instillare in profondità nell’opinione pubblica ma anche tra gli “addetti ai lavori” dubbi, ripensamenti, esitazioni; ma è doveroso sottolineare come spetti a tutti gli operatori in sanità divulgare correttamente, insegnare e dimostrare con ogni mezzo e prove scientificamente valide a discriminare fra vero e falso e pericoloso, con una continua e capillare sorveglianza di questa nuova pandemia globale: la misinformation¹⁹.

Abbiamo detto che tra i primi obiettivi della cattiva informazione e delle fake news vi sono i vaccini. Ci chiediamo cosa si può fare per arginare la valanga di disinformazione che sta montando convinzioni negative sull'immunizzazione tra il pubblico, i pazienti e persino tra medici e sanitari, divenendo un problema globale. Le conseguenze sono evidenti e hanno un impatto negativo in ambito decisionale, compresa l’accettazione dei vaccini e la fiducia nei consigli sull’immunizzazione da parte della comunità scientifica. L’impatto della disinformazione è divenuto ancora più marcato con i vaccini per il COVID-19 e in particolare con l’introduzione di quelli a mRNA.

Bisogna conoscere le strategie utilizzate dai negazionisti, sia sul WEB che nelle apparizioni in pubblico, che possono essere compendiate nei seguenti punti:
1. scelta, quale “capro espiatorio”, di un cospirazionista (governo nazionale, ente internazionale come l’OMS, case farmaceutiche), che inganna i cittadini, nasconde informazioni e la “vera verità”, inventa persino infezioni ed epidemie;
2. creazione di falsi esperti, anche mediante la distorsione di pensieri e scritti di ignari scienziati, denigrazione sistematica della controparte;
3. proposizione di documenti obsoleti o confutati da prove scientifiche inoppugnabili: Wakefield e le sue tesi (largamente screditate) su vaccini e autismo periodicamente riemergono;
4. diffusione di aspettative irrealizzabili: i vaccini devono essere sicuri ed efficaci al 100% e provocare lo 0% di effetti collaterali, ossia risultati che nessun intervento medico garantisce, un sistema per dissuaderne l’uso;
5. stravolgimento della dialettica pro/no vax conferendo ai propri ragionamenti una logica che non c’è e accusando la controparte di irrazionalità.

Una volta che si conoscono queste tattiche, si possono opporre ad esse percorsi, mentali e operativi, razionali e scientificamente motivati. Proponiamo pertanto di: insegnare anche a pazienti e colleghi le tattiche dei negazionisti della scienza e dei no-vax; marcare e riconoscere le evidenze scientifiche e come discernere fra fonti attendibili, artefatte, inventate e costruite; preferire dibattiti aperti e contraddittori “vis a vis” a scambi di opinioni su social e altri mezzi online in cui spesso non si può conoscere l’identità dell’interlocutore; saper distinguere tra negazionisti della scienza in toto, rifiutatori di singoli aspetti (come i vaccini), e coloro che mostrano esitazione all’impiego anche con ragionamenti costruttivi; illustrare le conseguenze cliniche e sociali della diffusione dei patogeni e di una mancata prevenzione mediante vaccini, ove già allestiti, o della ricerca, in caso di nuove infezioni.

Infine, non dobbiamo dimenticare gli aspetti psicologici, individuali e collettivi, che si intersecano con le dinamiche della disinformazione. I “disturbi dell’informazione” generano tre tipologie di informazioni false:
− quelle che vengono condivise con scarso discernimento tra vero o falso;
− palesemente false che vengono condivise e utilizzate per danneggiare e fuorviare;
− notizie vere ma manipolate e stravolte.

Di solito le nuove informazioni vengono preferenzialmente accolte più come vere che false, e solo successivamente “taggate” altrimenti, da soggetti singoli o gruppi, condizionati da fattori cognitivi, sociali e affettivi che possono condurre le persone a costruire o avallare opinioni disinformate. Anche un atteggiamento emotivo sulle informazioni condivise influisce sulla formazione di false credenze; una personalità adirata o manipolatrice può aumentare la condivisione di disinformazione e l’isolamento sociale, indurre uno stato d’animo negativo o chiaramente asociale, aumentare la suscettibilità ai contenuti cospirativi. Sui social, le falsità si diffondono più velocemente, profondamente ed estesamente della verità in tutte le categorie di informazioni, e gli effetti sono più pronunciati soprattutto per le false notizie politiche, sul terrorismo, i disastri naturali e la scienza.

Tutto questo si è accentuato durante l’epidemia di COVID, in cui fake-news e opinioni dei negazionisti si sono sommate ad un comportamento prevenuto nei confronti della comprensione delle cause della pandemia e ad un atteggiamento negativo verso i vaccini: situazione che deve essere ben studiata nelle sue dinamiche psicobiologiche e sociali e auspichiamo che i risultati di queste analisi accompagnino i programmi di prevenzione di eventuali nuove pandemie.

Siamo consapevoli che il problema è molto più complesso e sfaccettato: COVID-19 e infodemia associata hanno amplificato soprattutto la questione di fondo della fiducia o non-fiducia verso la scienza e di quanto emerso di nuovo dalla ricerca. L'esitazione vaccinale è un problema di fiducia, ma anche informativo²⁰. Le fake news, le teorie del complotto sul COVID-19 e sui vaccini non devono essere interpretate solo come false credenze, ma anche come indicatori di ansie e paure generalizzate. È un ulteriore avviso per politici e governanti: vanno aiutati i cittadini a rilevare, proteggersi e prepararsi a future esposizioni a massicce disinformazioni e sviluppare competenze di alfabetizzazione informativa su diversi livelli.

VACCINI: tra progressi tecnologici, misinformation e paradossi

Rappresentano uno dei maggiori progressi e successi delle scienze bio-mediche: aiutano in tutto il mondo a contenere e prevenire la diffusione delle malattie infettive e delle epidemie, una delle armi più efficaci, forse la più efficace in assoluto. Investire nella ricerca e nella produzione di vaccini per patogeni vecchi e nuovi ha un enorme impatto nella società, sia riguardo al numero di vite salvaguardate e vittime contenute, sia da un punto di vista economico, se pensiamo ai 50 miliardi di dollari bruciati solo in Asia a causa della SARS del 2003, ai miliardi di dollari persi in paesi tra i più poveri al mondo in Africa per Ebola; e ancora abbiamo stime provvisorie sui danni finanziari provocati dal COVID.

Oltre 10 anni fa l’OMS aveva richiamato l’attenzione su alcuni patogeni emergenti, in grado di scatenare epidemie letali: Ebola, Lassa, Marburg, Zika, West Nile Virus, verso i quali era necessario incrementare gli sforzi per ottenere vaccini, in diversi casi totalmente nuovi; l’appello fu recepito solo in parte, ma lo stesso elenco di microrganismi era largamente incompleto e fu data solo scarsissima attenzione e sorveglianza ai coronavirus.

Permangono vistose differenze nella copertura vaccinale tra nord e sud del mondo e tra paesi ad alto e medio-basso reddito²¹: in Europa e in Cina circa il 90% dei bambini riceve le vaccinazioni di base durante l’infanzia, negli USA i tassi di vaccinazione non sono superiori all’80%, calcolando una media nazionale fra tutti gli stati; i valori più alti, anche in Italia, si sono registrati all’inizio di questo secolo: da almeno 3 lustri assistiamo, soprattutto nell’emisfero nord, ad un lento calo dovuto a cause molteplici, tra cui preminenti sono le campagne antivaccinali di gruppi no-vax che insinuano dubbi, esitazioni, notizie scientificamente infondate.

Grazie a iniziative pubbliche e private, negli ultimi anni maggior attenzione è stata prestata e progressi sono stati ottenuti nei paesi più poveri e meno progrediti, anche migliorando la distribuzione, la conservazione e il prezzario dei vaccini. Negli ultimi 30 anni circa l’85% dei bambini nei LMICs è stato immunizzato contro morbillo, difterite, tetano, pertosse, epatite B e poliomielite; il numero di casi di morbillo e pertosse è diminuito in modo significativo, ridotte drasticamente la mortalità, le forme gravi e il numero di episodi epidemici in Africa mediterranea e occidentale, Asia e sud-America. Là dove hanno lavorato collaborativamente, sanità pubblica, ricercatori, industrie farmaceutiche, responsabili politici, genitori e associazioni dedicate si sono ottenuti i risultati migliori.

Nasce una riflessione: l’Occidente benestante e progredito in campo economico, sociale e sanitario dovrebbe dare il “buon esempio”, mentre l’impressione è che da anni nell’affrontare le malattie infettive abbiamo ripensamenti specie nei percorsi di prevenzione e cura tramite vaccini, cullati da decenni di successi che ci hanno indotto a crederci ormai al sicuro da ogni patogeno, ma anche prede di disinformazione e credulità. Dobbiamo tornare a ragionare, studiare e investire, le recenti epidemie lo hanno insegnato.

Circa 500.000 nuovi nati/l’anno nell’Unione Europea non ricevono il ciclo completo di vaccini contro difterite, pertosse e tetano, il morbillo incrementa dopo decenni anche con piccole e medie epidemie; lo stesso morbillo è ancora una piaga in molte nazioni del mondo, parallelamente a tassi di immunizzazione insufficienti e aumentano i focolai epidemici in USA, Europa e Africa subsahariana; nonostante i progressi di cui sopra, circa 20 milioni di bambini nel mondo non ricevono un’adeguata copertura di vaccini di base.

Come indicato nel Piano d’azione europeo per i vaccini 2020 (EVAP), l’obiettivo è di guidare i paesi membri verso il traguardo di una comunità libera dalle malattie prevenibili con i vaccini; l’EVAP ha posto diversi target: il mantenimento dello status di polio-free, l’eliminazione del morbillo e della rosolia, il controllo dell’epatite B, il raggiungimento degli obiettivi nazionali di copertura vaccinale, la ricerca e l’introduzione di vaccini verso infezioni “orfane” e il raggiungimento della sostenibilità finanziaria dei programmi locali di immunizzazione. Sono tutti obiettivi che hanno ispirato anche il piano globale dell’OMS verso le malattie infettive e le epidemie, che il nostro paese non ha votato.

Il panorama vaccinologico nel mondo è pertanto caratterizzato da un paradosso: oggi, da una parte possiamo allestire nuovi preparati in pochi mesi grazie alle recenti acquisizioni di base e ai progressi tecnologici, dal sequenziamento, all’ausilio dell’I.A., alle risorse industriali, dall’altra dobbiamo far fronte alle campagne negazioniste no-vax, alle fake-news, alla disinformazione, all’ignoranza e al rifiuto aprioristico, senza fondamenti e fonti attendibili, della ricerca scientifica: diffuse, pressanti, aggressive e pericolose. Consultando i dati confermati e validati della scienza ufficiale, riportiamo tre risultati significativi:
1. osserviamo come la cronologia "Vaccination Milestones" illustra i progressi significativi nello sviluppo dei vaccini e dei tempi ormai nell’ordine di pochi mesi per individuare, sequenziare e analizzare nuovi patogeni e mettere a disposizione della collettività un presidio vaccinale;
2. guardiamo i grafici che dimostrano una perfetta correlazione tra il calo delle malattie dell’infanzia e l’impiego della profilassi vaccinale, soprattutto nei paesi che investono in prevenzione;
3. infine la protezione offerta da vaccini quali anti-influenza, anti-COVID, anti-pneumococco e anti-HZV nei soggetti a rischio per altre patologie, anziani e fragili, riducendo drasticamente morbilità e mortalità in queste categorie²².

Una svolta nel settore si è avuta con l’ideazione e la preparazione dei vaccini a mRNA, introdotti nell’uso clinico dopo quasi trent’anni di studi e ricerche; pensati in un primo tempo per applicazioni in oncologia, nel tempo è prevalsa la ricerca nelle malattie infettive, cui si sono dedicati i premi Nobel K. Karikò e D. Weissman. Oggi allestimento e utilizzo di vaccini a mRNA è preminente proprio nelle malattie infettive, nuovi o come “advanced” di vecchi preparati, ma la ricerca continua assidua comunque anche nell’immunoterapia oncologica e in diverse malattie rare e orfane, congenite, da alterazioni o deficit molecolari, al fine di veicolare tramite mRNA nelle cellule le molecole corrette mediante editing genetico. Pubblicazioni, sperimentazioni e brevetti sono in aumento esponenziale. Prossimi obiettivi sono, in campo infettivologico, vaccini universali per influenza e coronavirus, specifici per RSV e Nipah, in oncologia, immunoterapia del melanoma, carcinomi della cervice e del colon; inoltre la tecnologia a mRNA avvolto da un involucro-vettore di nanoparticelle lipidiche viene sperimentata in terapie geniche, in cui introduciamo nelle cellule umane sequenze geniche corrette ed editate mediante CRISPR-Cas9.

La cronologia dello sviluppo dei vaccini COVID-19 a mRNA evidenzia la rapidità con cui si è operato. 31 dicembre 2019: la Cina notifica all'OMS l'epidemia di COVID-19; 11 gennaio 2020: viene resa nota la sequenza genetica del SARS-CoV-2; febbraio 2020: viene prodotto il primo lotto per sperimentazione di mRNA-1273 (Moderna); marzo-luglio 2020: iniziano gli studi di fase 1, 2 e 3 per i vaccini mRNA-1273 (Moderna), BNT162b2 (BioNTech) e CVnCoV (CureVac); maggio-luglio 2020: la FDA concede la designazione “Fast Track” per mRNA-1273 e BNT162b2; novembre 2020: i dati mostrano un’elevata efficacia vaccinale per BNT162b2 (95%) e mRNA-1273 (94,5%); dicembre 2020 - gennaio 2021: FDA ed EMA autorizzano BNT162b2 e mRNA-1273.

Le differenze fra le tre vaccinazioni a mRNA “storiche” per il COVID-19: BioNTech/Pfizer (BNT162b2), Moderna (mRNA-1273) e CureVac (CVnCoV) riguardano la composizione e l’ingegnerizzazione dell’mRNA e la costruzione delle nanoparticelle lipidiche, che avvolgono, proteggono e veicolano l’mRNA entro le cellule dell’ospite e che sono costituite da un mix ordinato di colesterolo, PEG-lipidi specifici, lipidi cationici ionizzabili, lipidi helper comuni e altri non divulgati. Anche il delicatissimo lavoro biotecnologico per il montaggio delle diverse componenti nel vaccino finale varia da produttore a produttore e viene continuamente perfezionato: consta di 4 fasi, produzione delle singole componenti, purificazione, montaggio e “capping”, l’aggiunta del mantello lipidico al cuore del vaccino, il nucleo genetico²³.

I vaccini a mRNA contro SARS-CoV-2 agiscono e stimolano l’immunità in più tappe²⁴. Ingresso e traduzione dell’mRNA: il complesso viene internalizzato tramite endocitosi e l’mRNA viene rilasciato nel citoplasma dove i ribosomi lo traducono nella proteina spike. Presentazione dell'antigene e attivazione dell’immunità cellulo-mediata: la proteina spike viene processata dal proteasoma e presentata alle cellule T CD8+ tramite il complesso MHC di classe I, attivando l’immunità cellulare. Presentazione dell’antigene e stimolazione dell’immunità umorale: la proteina spike è rilasciata, internalizzata da cellule APC e presentata ai linfociti T CD4+ tramite il complesso MHC di classe II, supportando l’immunità mediata da anticorpi dopo attivazione dei linfociti B. Pertanto assistiamo all’attivazione sia dell'immunità umorale (mediata da anticorpi) che dell’immunità cellulare (mediata da T CD8+). Ma anche l’immunità innata interviene, con particolare attenzione alla risposta antivirale mediata dall’interferone di tipo I e citochine infiammatorie e al ruolo stimolatorio delle nanoparticelle lipidiche (LNP).

Nonostante le difficoltà economiche, le campagne dei negazionisti, le numerose problematiche che vanno dalla ricerca alla diffusione del prodotto finito, vi è oggi grande fermento nella ricerca di nuovi vaccini: la tecnologia a mRNA ha fatto da traino ad altre procedure e alla rivisitazione di formulazioni collaudate²⁵. Fondamentale è che politici, amministratori e finanziatori capiscano che i vaccini sono, detto senza retorica, un pilastro della prevenzione e investire oggi in questo settore avrà ricadute importanti risparmiando vite umane e denaro e garantendo sicurezza e stabilità sociale. Tecnici e utilizzatori di vaccini da parte loro devono convincersi che una metodica d’elezione universale non esiste, patogeni e antigeni specifici vanno affrontati con tecnologie differenziate, quindi ben venga il recupero di procedure collaudate, da migliorare ma non abbandonare: parliamo di preparati a DNA, ricombinanti, con virus attenuati o inattivati, subunità proteiche naturali o sintetiche, e altro ancora. Le specificità sostanziali sono: risposta immunitaria, i vaccini a subunità ricombinante/peptidici sintetici e a mRNA eccellono nelle risposte immunitarie umorali, mentre i vaccini vivi attenuati, a DNA e a mRNA sono i migliori per le risposte cellulari; sviluppo e stabilità: i vaccini inattivati, a DNA e a mRNA offrono uno sviluppo rapido, quelli a DNA e a mRNA presentano una buona stabilità e condizioni di conservazione convenienti; rischi: i vaccini vivi attenuati comportano rischi (contenuti) di infettività, reversione o mutazione, quelli a DNA e a mRNA presentano un limitato rischio di integrazione genetica; adiuvanti: i vaccini inattivati e a subunità ricombinante/peptidici sintetici richiedono adiuvanti, a differenza delle altre tipologie²⁶.

L’Italia rappresenta un “caso” particolare, un paradosso estremo; vanta figure di profilo internazionale: ricordiamo R. Rappuoli, pioniere delle più recenti tecnologie e dell’I.A. nella preparazione di nuovi vaccini e di progetti per la loro diffusione nei paesi più poveri; A. Lanzavecchia, che ha battuto nuove strade per allestire vaccini (reverse vaccination) e terapie alternative (Mab nel COVID); A. Crisanti, che si dedica a nuovi percorsi nella lotta alle zanzare e per i vaccini in parassitologia. Questo in un paese con bassa attenzione per la ricerca e la corretta divulgazione scientifica e in cui la propaganda no-vax, già prima del COVID, ha attecchito e fatto seguaci ai massimi livelli.

Le malattie infettive che negli ultimi anni hanno beneficiato di vaccini efficaci e sicuri preparati con le nuove tecnologie, o per le quali sono in dirittura d’arrivo a conclusione della fase sperimentale, sono: HZV, Ebola, meningococco sott. B, HPV e HBV (ricombinanti), Dengue, Enterovirus 71, RSV. Dopo decenni di insuccessi si cerca di dare nuovo impulso per arrivare a vaccini tecnologicamente avanzati e sono in progettazione per: malaria, pneumococco polivalenti, HIV, tubercolosi, Zika, Lassa, influenza e coronavirus “universali”, Nipah^27, 28.

Ci sono molte sfide nella somministrazione di vaccini in tutto il mondo, sia nei programmi di immunizzazione di routine che nelle emergenze pandemiche. L’esitazione vaccinale è un problema diffuso, riflette le preoccupazioni sulla decisione di vaccinare se stessi o i propri figli; esitazione e rifiuto sono tendenze in crescita negli ultimi anni, ostacolano l’eliminazione e l’eradicazione delle malattie. Vi concorrono numerosi fattori: scarsa conoscenza e comprensione per gli aspetti scientifici, campagne antivaccinali, educazione e status psicologico individuale e collettivo. Il diffondersi di esitazione e rifiuto nei paesi occidentali è proporzionale al riaccendersi di focolai epidemici di malattie che pensavamo in via di superamento, come il morbillo. Vi è poi una serie di questioni ancora aperte, nonostante discussioni annose, che possono limitare l’uso dei vaccini: l’obbligatorietà per legge, che talora ottiene l’effetto contrario, le patologie croniche concomitanti, in aumento, che frenano o ritardano l’immunizzazione nonostante la fragilità dei pazienti, l’avversione e la mancanza di fiducia nelle aziende produttrici e nelle agenzie di sanità pubblica, motivazioni religiose o legate a credenze particolari, modesta cultura scientifica, e tanto altro ancora.

Nel sud del mondo prevalgono le situazioni in cui la somministrazione di vaccini è bassa a causa della scarsa disponibilità, mancanza di offerta o accesso, viaggi/distanze eccessivi per raggiungere gli ambulatori, scarsa comunicazione dei programmi vaccinali.

L’esitazione e il rifiuto vaccinale sono problemi globali e complessi, che richiedono un’attenzione continua; ogni paese e comunità deve elaborare strategie specifiche per affrontare il problema. Dobbiamo comprendere che la questione va affrontata dal basso, solo con adeguati programmi di immunizzazione dell’infanzia possiamo preservare la popolazione adulta di domani e le prossime generazioni, dunque fare prevenzione per le epidemie del futuro.

Nuove tecnologie e impiego dell’I.A.
Previsione e “modelling” delle epidemie. L’intelligenza artificiale (IA) è adottata in un’ampia gamma di applicazioni in Medicina clinica, anche se il suo impiego rimane lento, tra perplessità e resistenze. La pandemia di COVID-19 ha stimolato ingenti investimenti in strumenti di I.A. per la sorveglianza epidemica²⁹: mediante i rapidi progressi nell’ideazione di algoritmi di apprendimento automatico, sono stati sviluppati sistemi di sorveglianza all’avanguardia per rilevare i primi segnali di epidemie elaborando dati “open source”, in programmi di prevenzione e segnalazione precoce^30, 31.

L’implementazione dell’I.A. nella rilevazione delle epidemie richiede:
− un “Natural Language Processing” per una grande quantità di dati open source multidimensionali per rilevare segnali di allerta precoce;
− l’identificazione di modelli locali e regionali nei segnali rilevati;
− la modellazione e la simulazione dell’andamento delle epidemie;
− il rilevamento e lo screenaggio rapido di misinformations che potrebbero deviare le risposte alla pandemia.

L’I.A. può generare allerte precoci automatizzate pre-pandemiche sfruttando vasti dati open source con un intervento umano minimo, un sistema rivoluzionario e sostenibile. Nei LMICs l’I.A. potrebbe superare la carenza di risorse umane, fattore critico nella tradizionale sorveglianza delle malattie, che richiede molto lavoro e medici e laboratori specializzati nella rilevazione e segnalazione di infezioni emergenti.

Le epidemie crescono rapidamente, in modo esponenziale e spesso si diffondono prima che le autorità sanitarie ne vengano a conoscenza: diagnosi e rilevamento precoci possono essere senz’altro accelerati e migliorati utilizzando come segnali epidemici “early” dati open source di ampia provenienza e dati satellitari geospaziali, temporali, ambientali e meteorologici.

Le epidemie sono caratterizzate da dinamiche complesse, talora non lineari, spesso non ben “catturate” dagli approcci statistici convenzionali. La tecnologia IA applicata ai dati open source e seguita da indagini formali sulle epidemie consente segnali epidemici rapidi e precoci. I sistemi open source generano tuttavia grandi quantità di dati non filtrati dal significato incerto e possono confondere gli utenti o portare a conclusioni fuorvianti: nuovi algoritmi dedicati curano, filtrano e decifrano tali dati per fornire segnali di allerta precoce più attendibili. L’I.A. può anche prevedere la diffusione su scala parcellare, guidando risposte locali precoci basate su dati che possono essere cruciali nelle fasi iniziali di una epidemia in singole aree specifiche.

Complessi framework di modellazione dinamica, come i modelli multi-agente, possono aiutare a simulare temporalmente e geospazialmente l’evoluzione delle epidemie, talora inizialmente incerta e non lineare, consentendo risposte di salute pubblica mirate ed efficaci. Inoltre, questi framework possono essere utilizzati per selezionare gli interventi più efficaci, superare le disuguaglianze e le sfide poste dai sistemi sanitari deboli e problemi quali una lacunosa sorveglianza con procedure convenzionali.

Per esaminare i dati e prevedere l’evoluzione futura delle epidemie, la modellazione predittiva combina modelli statistici e tecniche di apprendimento automatico: è già stata utilizzata per analizzare la diffusione di malattie infettive globali come COVID-19 e influenza stagionale e situazioni regionali come Dengue in sud-America³². Inoltre è possibile confrontare e raccordare i nuovi dati rilevati con quelli delle epidemie precedenti e altri elementi pertinenti, come la demografia delle popolazioni e i parametri meteorologici³³.

Un problema che impegna i tecnici informatici è il miglioramento dell’accuratezza, dell’efficienza e della discriminazione delle informazioni fruibili nel processo decisionale; i metodi tradizionali in questi ambiti spesso incontrano limitazioni nella gestione della complessità dei dati, nell’identificazione di modelli e nell’elaborazione di previsioni accurate. I.A. emerge come una soluzione rivoluzionaria e innovativa per affrontare queste sfide e ottenere risultati maggiormente congrui.

Problemi operativi aperti sono: assenza di una chiara categorizzazione e sintesi dei metodi per la modellazione predittiva, dalla previsione delle epidemie, alla valutazione dei rischi, alla modellazione spaziale; mancanza di una classificazione strutturata, il che rende difficile la selezione del metodo, blocca l'implementazione e ne scoraggia un'adozione più ampia; sviluppo di una tassonomia standardizzata e di reports concisi per ciascun approccio, fondamentale per migliorare l’utilizzo del settore, consentendo di orientarsi tra i metodi in modo produttivo, accelerare il processo decisionale e facilitare la collaborazione nella ricerca, fra utenti e fruitori.

L’azione dell’IA nella previsione delle malattie infettive diventerà determinante non solo per comprendere le dinamiche delle stesse nelle fasi prodromiche e iniziali della loro diffusione, ma anche, successivamente, per indirizzare le misure di sanità pubblica: un ruolo cruciale che consenta a politici e tecnici di intervenire tempestivamente qualora un’epidemia si verifichi. Sono in elaborazione algoritmi di apprendimento automatico più complessi per valutare una maggiore tipologia e quantità di dati e produrre previsioni più accurate³⁴. Oggi è possibile accedere a enormi quantità di dati, compresi quelli dei social, delle cartelle cliniche elettroniche e di rilevatori provenienti anche da siti molto periferici, permettendo così di compilare modelli non immaginabili in passato. Aspetti fondamentali che andranno risolti in tempi brevi sono la qualità e la completezza dei dati utilizzati per addestrare gli algoritmi e una serie di considerazioni etiche, legali e di tutela della privacy, assolutamente prioritari quando si opera, per individui e comunità, in sanità pubblica³⁵. La combinazione di dati spaziali con la tecnologia GIS (Geographic Information System) può migliorare le previsioni a livello locale e guidare interventi mirati specifici.

Infine, ribadiamo come nell’impiego di I.A. in infettivologia l’analisi e la previsione della diffusione e dell’impatto dei patogeni sulle popolazioni siano aspetti dirimenti rispetto al passato e all’utilizzo dei soli metodi convenzionali, superando le difficoltà a catturare dinamiche complesse e modelli in evoluzione. Gli algoritmi di apprendimento automatico e di apprendimento profondo affrontano e possono risolvere questi problemi analizzando in modo efficiente grandi set di dati, identificando relazioni nascoste e rilevando tendenze complesse. L’obiettivo è fornire allerte precoci, informazioni utili e strategie per contenere e fermare le epidemie.

Allestimento di farmaci e vaccini. L’IA negli ultimi anni ha contribuito alla scoperta di nuovi agenti antibatterici fra centinaia di candidati suddivisi in: sostanze chimiche innovative, non tradizionali (40%), piccole molecole ad azione diretta (40%), peptidi ad azione diretta (15%) e altri (5%). I percorsi biochimici guidati dall’IA, per ogni gruppo di molecole sono estremamente differenziati. Arricchire di nuovi antimicrobici, dopo anni di stasi in questo settore della ricerca, così come di antivirali e antiparassitari il nostro armamentario antimicrobico aiuta senz’altro a impostare programmi di prevenzione e terapie delle malattie infettive; l’IA può inoltre intervenire tempestivamente in caso di diffusione di patogeni sconosciuti o emergenti per trovare nuove molecole e nuovi vaccini, ognuno con il suo bersaglio e ruolo specifico.

Farmaci antimicrobici il cui sviluppo ha utilizzato tecnologie IA e computazionale, in diverse fasi di sperimentazione o sulle soglie di un impiego clinico, sono: SPR206, QPX 9003 e MRX-8, IB-367 (iseganan), reltecimod (AB103), murepavadin, bactenecin, indolicidin analogue CP-11, Halicin e analoghi; questi ultimi appaiono i più interessanti, avendo evidenziato una potente azione contro Micobatteri tubercolari e non, C.Difficilis, Enterobacteriaceae resistenti ai Carbapenemici, A.Baumannii.

Ricordiamo ancora il ruolo dall’I.A. nella comprensione di numerosi aspetti della microbiologia e dell’infettivologia: i meccanismi d’azione dei nuovi antibatterici, mediante un approccio integrato combinando diverse metodologie, i profili di resistenza verso nuove o collaudate molecole³⁶, i cambiamenti morfologici e funzionali delle cellule batteriche in risposta ai trattamenti con gli ultimi farmaci, infine l’approfondimento riguardo i patogeni emergenti e le interazioni con ospiti e farmaci integrando genomica, trascrittomica, proteomica, metabolomica e metagenomica.

Gli approcci convenzionali per scoprire nuovi antibiotici includono lo screening di ampie librerie chimiche per individuare le molecole che manifestano un fenotipo idoneo; sono screening con limiti numerici, costosi, richiedono molto tempo e possono non riuscire a catturare un'ampia gamma di candidati. Al contrario, gli approcci di apprendimento automatico offrono l’opportunità di esplorare rapidamente ed economicamente vasti spazi chimici in silico³⁷. Un modello di rete neurale profonda funziona costruendo un “grafo” molecolare basato su una proprietà specifica, ad es. l’inibizione della crescita di un batterio, utilizzando un approccio di interscambio di messaggi diretto. Si addestra il modello di rete neurale utilizzando una raccolta di migliaia di molecole diverse per individuare quelle che inibiscono la crescita microbica, ampliando poi il modello con un insieme di caratteristiche molecolari, ottimizzazione degli iperparametri e ensemble. Poi si applica il modello a molteplici librerie chimiche, composte da milioni di molecole, per identificare potenziali composti guida con attività antimicrobica. Dopo aver classificato i candidati in base al punteggio previsto dal modello, si seleziona un elenco di unità promettenti.

Per quanto riguarda i vaccini, possiamo illustrare una serie di procedure tecniche e riportare considerazioni circa il ruolo dell’I.A. e sistemi computazionali molto simili alle note precedenti circa le nuove molecole ad azione antimicrobica. Approcci di apprendimento automatico, una volta addestrati, esplorano migliaia e forse più, molecole al fine di trovare quelle più idonee, in questo caso dotate, ad esempio, di maggior capacità immunogena. Si può seguire un approccio convenzionale, discriminando fra gli antigeni del patogeno allo studio, o ricorrendo alla “reverse vaccinology”, agli anticorpi indotti nell’ospite, dotati di maggior capacità neutralizzante e risalendo ai rispettivi antigeni specifici. Come abbiamo già riferito, in quest’ultimo percorso eccellono i laboratori italiani e le figure di ricercatori quali R. Rappuoli, A. Lanzavecchia e A. Mantovani. L’I.A. può essere applicata anche in altre tappe della ricerca vaccinologica: saggi sulla sicurezza, studi e sperimentazioni precliniche e cliniche, implementazione di vaccini già in uso sostituendo “vecchie” molecole con altre più efficienti dotate di maggior potere immunogeno e ottenute in vitro con tecnologie quali DNAricombinante, esplorazione dei benefici ottenibili con l’editing genetico (target specifici mediante CRISPR-CaS) e ampliando le ultimissime tecnologie, vaccini a mRNA.

Combinando nuove tecnologie, sinergia pubblico-privato, collaborazioni fra più ricercatori, nuove idee, coinvolgimento delle industrie e delle catene di produzione dei vaccini, maggiori stanziamenti economici, opportunità dell’I.A., abbiamo drasticamente ridotto i tempi per ottenere vaccini contro patogeni nuovi o emergenti, all’insegna del “presto e bene”: in epoca pre-COVID si impiegavano non meno di 4/5 anni, per ottenere vaccini anti-COVID sono stati impiegati poco più di 12 mesi, oggi, dal sequenziamento del genoma di un nuovo patogeno alla commercializzazione di un vaccino specifico siamo nell’ordine di 4/6 mesi.

In ogni programma di prevenzione pandemica i vaccini sono uno dei presidi basilari: oggi, disponendo di tecnologie, percorsi, interventi e innovazioni di supporto come l’I.A. inimmaginabili fino a pochi anni or sono, possiamo mettere in campo strategie che ci permettono di guardare al futuro con maggior ottimismo nella lotta alle malattie infettive e al contenimento della diffusione dei patogeni; i mezzi ci sono e saranno implementati, sta a noi utilizzarli, finanziarli e coordinarli razionalmente.

Conclusioni

Finora, una pandemia grave a livello globale si è verificata circa ogni 100 anni, perlopiù da patogeni respiratori, epidemie loco-regionali o più contenute per diffusione e numero di vittime 1-2 per generazione, ma abbiamo evidenze e modelli che indicano una tendenza per il prossimo futuro per tempi più ristretti, considerando il peggioramento di tutte le problematiche, soprattutto ambientali, trattate. La prevenzione delle pandemie ha sicuramente costi non indifferenti, a cui seguono tuttavia reali ritorni, nel rapporto costi benefici, ben spostati verso questi ultimi; attualmente non si vede altra strada che quella di investire in prevenzione: ambientale, corretta informazione, ricerca e diffusione di vaccini, applicazione di nuove tecnologie; potremo evitare pertanto le notevoli perdite in termini di vite umane e ripercussioni economiche che una nuova pandemia globale potrebbe comportare. Vi sono prove inconfutabili che il tasso di insorgenza di malattie infettive emergenti sia in aumento e che il loro impatto sarà sempre più devastante in tutti gli aspetti della vita civile: rinviare una strategia globale per ridurre il rischio pandemico causerebbe, alla prossima emergenza, una crisi totale in termini demografici, economici, sociali, in una parola, di civiltà.

Le nostre conoscenze delle dinamiche di diffusione geografica e dell’evoluzione dei microrganismi patogeni, nonché delle interazioni con ospiti e vettori e le nostre capacità di prevedere e gestire le pandemie, trarrebbero beneficio da una maggiore integrazione tra i campi dell’epidemiologia, della sanità pubblica, della microbiologia, dell’ecologia e della biologia evolutiva, finanche oggi delle opportunità dell’I.A. Questi sforzi congiunti potrebbero accelerare la soluzione di quelle sfide che SARS-CoV-2 ha evidenziato e di fronte alle quali saremo chiamati a rispondere sempre più prontamente e universalmente: perché se c’è un aspetto che è e sarà maggiormente globalizzato nella vita e nella società di oggi e domani, quello riguarda l’emergenza e la diffusione dei patogeni.

«Le malattie sono sempre esistite tra gli esseri umani, ma non devono trasformarsi in disastri globali. Governi, scienziati, aziende e singoli cittadini possono costruire un sistema in grado di contenere futuri focolai, che inevitabilmente si presenteranno, affinché non diventino pandemie. Il momento giusto per farlo è ORA (Bill Gates, Gates Foundation).

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Prof. Francesco Belli, già Dirigente Medico Microbiologia e Virologia, A.O. San Camillo-Forlanini, Roma; Docente Immunologia C.d.L. Biotecnologie, “Sapienza” Università di Roma

Per la corrispondenza: f.belli11@virgilio.it