Utilizzo di metodi filogenetici per lo studio dell'epidemiologia molecolare e dell'evoluzione dei virus respiratori dei suini

I metodi filogenetici sono ampiamente utilizzati per confrontare ed analizzare i dati di sequenza e sono particolarmente utili per l’analisi di geni dei virus a rapida evoluzione (per es, virus a RNA). Per esempio tali metodi sono stati impiegati estensivamente per descrivere l’epidemiologia molecolare, la trasmissione e l’evoluzione di numerosi virus umani come HIV, SARS e Influenza. I recenti progressi nei metodi filogenetici e nei software per l’inferenza della filogenesi permettono di ottenere informazioni sempre più approfondite sulle dinamiche dell’emergenza delle epidemie virali apportando un contributo fondamentale allo studio dell’epidemiologia virale. Esempi di informazioni che possono essere ottenute con questi metodi includono la stima dell’effettivo momento di origine di un nuovo ceppo virale, la emergenze di un ceppo virale noto in una nuova specie (salto di specie), la presenza di eventi di ricombinazione e/o riassortimento tra i genomi virali, il tasso di cambio della dimensione della popolazione nelle epidemie virali. Altra importante applicazione dei metodi filogenetici riguarda lo studio delle modalità di diffusione ed evoluzione dei virus in una specifica popolazione (filodinamica) e/o in un area geografica definita (filogeografia). Queste informazioni sequenza-derivate sono riassunte negli alberi filogenetici che rappresentano un valido strumento per la definizione ed il miglioramento degli interventi strategici per il controllo delle malattie virali in territori definiti in ambito della sanità animale.



Il presente progetto si prefigge di utilizzare strumenti bioinformatica avanzati per l’inferenza della filogenesi virale con particolare riguardo allo studio del Virus della Sindrome respiratoria e riproduttiva del suino (PRRSV) e del Virus dell’Influenza Suina (SIV) che sono la causa di due patologie respiratorie del suino con un elevato impatto economico nell’industria suinicola nel territorio di competenza dell’IZSLER che presenta la più alta densità di popolazione suina d’Italia. La filogenesi verrà applicata alla vasta collezione di sequenze virali già raccolte nel corso degli anni e raccolte ed analizzate nel corso del progetto. I risultati dell’analisi filogenetica potranno contribuire al miglioramento della gestione di eventuali epidemie virali future.



In particolare lo studio avrà lo scopo di ricostruire la filodinamica dei virus coinvolti nella PRRS e nella SI in ambito sia temporale che geografico al fine di stimare la loro evoluzione (passata e recente) e la loro epidemiologia avvalendosi di metodi basati sulla teoria coalescente che sono stati sviluppati per dedurre la storia demografica di una popolazione a partire dall’analisi di un numero selezionato di geni. L’analisi sarà svolta a livelli differenti: regionale (analisi filogeografica), locale (con riferimento ad una singola epidemia) e a livello di singolo allevamento (analisi filodinamica). L’applicazione di tali metodi ai virus della PRRS e della SI permetterà l’identificazione di importanti parametri epidemiologici dell’infezione utili a ricostruire la storia evolutiva delle infezioni in una regione geografica definita o in un gruppo di allevamenti. Verrà valutata l’utilità degli approcci filogenetici per la sorveglianza delle infezioni dei suini ad alto impatto economico.