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L’influenza H1N1 del 2009

Il virus dell’ Influenza – principi di virologia e immunologia.

I primi documenti che segnalano i sintomi di una epidemia di influenza risalgono al 412 AC, ad opera di Ippocrate1. Il termine influenza viene utilizzato per la prima volta circa 2000 anni dopo, in Italia, per descrivere quei malanni più o meno ricorrenti che, come molti altri eventi, sembravano essere influenzati dagli influssi astrali. Il termine italiano è rimasto nell’uso scientifico e anche in inglese al giorno d’oggi si parla di influenza virus. Dal punto di vista biologico, un virus influenzale è un virus molto semplice: composto da una decina di proteine, ognuna delle quali si occupa di un ruolo specifico2. Le proteine HA e NA, per esempio, sono le più importanti proteine sulla superficie del virus e il loro ruolo è quello di riconoscere “al tatto” una cellula ospite – cioé la possibile vittima – funzionando un po’ come chiavi per serrature. Essendo però in superficie, HA e NA3 costituiscono anche il tallone d’achille del virus perché sono il bersaglio principale della risposta anticorpale.

Rappresentazione schematica di un virus dell’influenza. Le proteine Neuraminidasi (NA) e Emaglutinina (HA) sono i principali antigeni (4)

Il sistema immunitario dei mammiferi è adattivo, cioé impara con l’esperienza: una volta messo in contatto con un agente estraneo, sviluppa proteine altamente specifiche dette anticorpi. Quando prodotti in quantità sufficiente, gli anticorpi ricoprono l’agente infettivo e lo marchiano per la distruzione da parte delle cellule del sistema immunitario. È il motivo per cui, in un organismo sano, molte malattie infettive si prendono soltanto una volta nella vita (morbillo o orecchioni sono un esempio noto). Ogni vaccino sfrutta proprio queste proprietà: ci si inietta in corpo una versione del virus innocua o indebolita, che possieda le proteine di superficie in modo da stimolare gli anticorpi ma che non sia abbastanza virulenta da scatenare la vera malattia. La specificità della risposta anticorpale, però, fa sì che talvolta sia sufficiente cambiare anche di poco la forma delle proteine di superficie affinché gli anticorpi non le riconoscano con la stessa efficienza.

Il virus dell’influenza sfrutta questa debolezza e tende a mutare utilizzando due fenomeni: mutazioni spontanee e minori dette di deriva antigenica (antigenic drift) e ricombinazioni, cioé mutazioni molto più sostanziose che cambiano completamente l’aspetto del virus (spostamento antigenico o antigenic shift).

Nella deriva antigenica, il virus cambia gradualmente e casualmente finché la sorte non introduce un numero di mutazioni che sono allo stesso tempo limitate abbastanza da non interferire troppo con la funzione del virus e diversificanti abbastanza per scappare anche solo parzialmente alla risposta immunitaria. La deriva antigenica è responsabile dell’avvento dell’epidemia stagionale, cioé quella che si verifica ogni anno. Una parte consistente del virus dell’influenza stagionale che è circolato negli ultimi decenni è una versione riveduta e corretta dello stesso virus che ha creato una pandemia nel 1968 (detto Hong Kong, variante H3N2). L’influenza suina di questi mesi sarà probabilmente una delle basi su cui si costruiranno i virus stagionali per i prossimi anni o decenni. Così via fino alla prossima pandemia.

Nuovi ceppi che hanno originato pandemie recenti. Dopo l’esplosione iniziale, il virus rimane per anni e modificandosi contribuisce ad aumentare il bacino dei virus cosiddetti stagionali 5.

È importante sottolineare che mutazioni avvengono continuamente6 ma fortunatamente la stragrande maggioranza delle mutazioni di deriva antigenica è dannosa per il virus stesso. Alcune sono silenti e altre ancora hanno pochissimo effetto. Perché sia realmente pericoloso, un virus mutato deve avere a) un vantaggio selettivo contro tutti gli altri miliardi di virus nell’organismo, di modo da prendere il sopravvento, b) riuscire ad uscire dal corpo ed infettare qualcun altro per propagarsi. Ogni anno, solo in Italia, vengono identificate decine di mutazioni7. Queste piccole continue mutazioni permettono al ceppo virale di non estinguersi e ripresentarsi di anno in anno al nostro organismo. Allo stesso tempo, il fatto che il virus stagionale sia solo minimamente diverso, lo rende anche relativamente meno pericoloso. Dico relativamente perché i numeri non sono altissimi ma sono sicuramente degni di nota: tra il 5% e il 20% della popolazione si ammala di influenza ogni anno, con un tasso di mortalità di circa 0.1%. Vuol dire circa 3000-12000 morti all’anno solo in Italia. Viste queste cifre, perché quindi tutto questo baccano per il virus dell’influenza suina che finora ha fatto in Italia meno di 70 morti (equivalente ad un tasso di mortalità dello 0.0029%)7?

Perché quella che ora chiamiamo H1N1 è una pandemia scaturita non da una deriva antigenica ma da uno spostamento antigenico. Gli spostamenti antigenici sono decisamente più rari e si verificano quando lo stesso ospite (ad esempio un maiale) è infettato contemporaneamente da due virus diversi: uno che di solito colpisce solo i maiali e uno che di solito colpisce solo l’uomo ma che per un processo di mutazioni è riuscito ad entrare, seppur timidamente, all’interno delle cellule suine.

Una delle differenze più evidenti del nuovo H1N1 appare guardando il periodo di diffusione del virus. Un segno di diverse capacità infettive rispetto ai ceppi stagionali. Notare che proprio per la diversa tempistica, il 99% del virus che circola in questo periodo è 2009H1N1. La stagionale arriverà più avanti come gli altri anni. Fonte: Istituto Superiore di Sanità.

I danni potenziali di un nuovo ceppo creato attraverso spostamento antigenico sono enormi. Basti pensare che l’influenza cosiddetta spagnola, che si crede essere originata in questo modo (anche essa un’influenza H1N1), colpì apparentemente il 30% della popolazione con un tasso di mortalità del 10-20%. Tra 50 e 100 milioni di morti in due stagioni: più della guerra e più della peste nera nel medioevo. Più morti di influenza spagnola in 25 settimane che di HIV in 25 anni.

Ogni nuova pandemia ha, in principio, la stesso rischio di diventare altamente pericolosa. Certo a distanza di quasi un secolo le nostre capacità di affrontare l’epidemia sono diverse: esistono unità di terapia intensiva che una volta non esistevano; inoltre la popolazione non è stremata dalla guerra come nel 1918. Però è anche vero che si viaggia molto di più e quindi ci si dovrebbe aspettare una pandemia con velocità ben più alta, magari esplosiva abbastanza per saturare gli ospedali. In sostanza, non potendo prevedere a priori la pericolosità di un possibile spostamento antigenico, l’OMS ha il dovere di lanciare l’allarme e prepararsi al peggio. È difficile farlo senza scatenare il panico, però, o senza fare la figura di quello che grida “al lupo al lupo”. Impossibile farlo se non si riesce a spiegare che un nuovo virus dell’influenza comporta un rischio potenzialmente altissimo per la società. La parola chiave, qui, è "potenziale".

Lo stato attuale delle cose.

Il nuovo H1N1 (chiamato appunto 2009 H1N1) è in giro da diversi mesi. Non sembra certo avere la pericolosità di una nuova influenza spagnola. A dirla tutta, sembra essere meno pericoloso della solita influenza stagionale. Quindi viene spontaneo porgersi alcune domande.

La prima: l’abbiamo scampata? Probabilmente sì. Ormai siamo in piena fase discendente della diffusione del virus. Il rischio che il virus evolva in una forma più pericolosa esiste sempre ma è probabilmente simile a quello che si corre ogni anno con la normale influenza. L’unico dubbio che rimane è cosa succederebbe se influenza stagionale e influenza H1N1 co-infettassero gli stessi soggetti. Una nuova ricombinazione sarebbe molto probabile e potenzialmente pericolosa.

La seconda: l’allarme era ingiustificato? No. È innegabile che questo sia un nuovo ceppo virale. Sarebbe stato impossibile prevedere fin dall’inizio l’esatta pericolosità. La cautela era d’obbligo.

La terza: han fatto bene (o fanno bene) i media a titolare in prima pagina ogni singola morte? Certo che no. I numeri parlano chiaro e non giustificano il panico.

La quarta: quindi, vaccinarsi non serve a nulla? Sbagliato. Vaccinarsi serve almeno tanto quanto serve vaccinarsi contro la normale influenza stagionale. Anche se, cumulativamente, il rischio di complicazioni o di fatalità legato a 2009H1N1 è più basso dell’influenza stagionale, la distribuzione del rischio rimane comunque differenziata in base alla categoria di appartenenza. Soggetti con malattie croniche (soprattutto polmonari) o donne incinte, ad esempio, hanno un rischio di complicazione significativamente più alto. Considerando che gli effetti collaterali della vaccinazione sono infinitesimali, la scelta dovrebbe essere semplice. Proprio le donne incinte, ad esempio, hanno un rischio decisamente più alto di qualsiasi altra categoria, benché storicamente rappresentino la categoria più restia alla vaccinazione(8). Purtroppo a qualcuno piace diffondere anche panico da vaccino, come se non bastasse il panico da H1N1.

  1. Descritta come “La Tosse di Perinto” – VI libro delle Epidemie del Corpus Hippocraticum.
  2. Medical Microbiology. Baron, Samuel, (editor).
  3. Per dare un’idea della misura della complessità, si pensi che un organismo unicellulare semplice, come il lievito della birra, ha bisogno di circa 7000 proteine per funzionare.
  4. HA e NA danno il nome ai vari ceppi virali. H1N1, ad esempio, significa variante 1 di HA e variante 1 di NA. Il virus dell’influenza stagionale è per lo più H3N2; l’asiatica è H2N2.
  5. Da "Influenza: old and new threats." Nature Medicine 2004.
  6. Il tasso di mutazione è di 1-2 x 10-5 per ciclo di infezione. Vuol dire diverse migliaia di virus mutati all’interno di ciascuno di noi.
  7. Dati del ministero della Salute. Qui una mappa mondiale della diffusione dei casi accertati.
  8. H1N1 2009 influenza virus infection during pregnancy in the USA. The Lancet, 2009

Nike4All – Upload your Nike+ data to the official Nike+ website.

After a couple of days of hacking, I managed to get a way to upload the data from Nike+Ipod device to your Nikerunning account. No iTunes needed! That is quite cool considering that the Nike+ Ipod Sport kit has been out for a while (2006 according to wikipedia) and linux users had no way to sync their runs without iTunes. Until now.

Installation.
Simply download the python script from here. It’s a single file and all it requires is Python (was tested with 2.5 and 2.6 – should work also with 3.0). You can place the script wherever you want. It is suggested to save the script in /usr/bin so that you can run it without typing the path everytime.

GUI.
A graphical interface is also available, as Screenlet. Get it here.


First time run – pairing your data with your account.

1. If you don’t have one yet, create an account on the Nike+ website. You will be asked for an email address, password, personal details and, at the end, for a screenname. Just go throughout the entire registration. If you already have an account on the site, skip this step.

2. Make sure you are not logged in into your Nike+ account (hit logout).

3. Start nike4all issuing the following command:

gg@fly-home:$ nike4all.py -createAccount
Go to this URL and login whit username and password of the account you just created
Url to visit: http://www.nike.com/nikeplus/?token=xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx&v=2
Press enter to continue only AFTER you login

4. After a few seconds you will be asked to visit a website: simply open that URL in your favourite browser and login using your credentials. Edit [28.02.11]: it seems Chrome may cause some troubles at this step. If it doesn’t work please use another browser; Firefox should do it.

5. After having done so, go back to the command line and hit Enter. The program will then say:
Congratulation, your status is now confirmed
The user <screenName> is now associated to the pin xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxx
Your pin was successfully saved in the configuration file
To update new files connect the iPod and use the following command:
nike4all -sync

The configuration file is in your home folder and it is called
.nike+rc
the running files you will be syncing will also be backup in the same folder
~/nike+
you can change the backup folder by editing the configuration file with your favorite text editor.

Usage.
You should already know by now.
Other than regular syncing, you can also upload specific files. Start the program without parameters to get a help message.

Caveats and technicalia.
If you already have a Nike+ account, you can still use that one. You existing data will not be lost but you may experiencing problems syncing with iTunes again in the future because your PIN was changed. Your iTunes PIN is stored on your iPod, encrypted (probably with AES CBC 128 bit) in a plist file. Maintaining the same PIN for iTunes and nike4all would require finding that password.

Please, do not use the nikerunning website with any other device that is not an iPod or a sportband. The nikerunning website is a service for Nike customer only and nike4all shall be seen as a tool that allow linux users to use this wonderful service.

License and Credits.
As usual, thanks to python and thank to Ubuntu. Nike4all was developed using only free software and it is released under GPL. If you like the software, please consider donating using the button on the right side – money will go into a research fund (the Institute of garage science).

Bugs and history.
If you find a bug, please drop me an email.
08/15/2009 – first release v0.1

Update (July/2010)

Masatoshi Kanzaki has published a similar tool to upload Nike+ Sport band data from linux! Get it on his blog.

Update (October/2010)
I uploaded the sourcecode on googlecode. Feel free to contribute or fork.

100 lectures from 100 scientists

This is going to be a precious link for those who have a lot of time and are in search of inspiration right now: 100 lectures from 100 scientists. I believe virtually any lecture or seminar should be online these days. There’s so much crap videos in the internet, it’s about time to tip the balance, isn’t?

If you like tennis

Waking Up To Sleep

Waking Up To Sleep is a complete conference on sleep held for The Science Network in February 2007. List of speakers includes:

Charles Czeisler, Luis De Lecea, David Dinges, Mark Eric Dyken, Ralph Greenspan, Daniel Kripke, Philip Low, Sara Mednick, Allan Pack, Satchin Panda, Terrence Sejnowski, Paul Shaw, Jerry Siegel, Robert Stickgold, Giulio Tononi, Roger Bingham.

All talks are available online, for a total of about 10 hours of high profile scientific sleep insights.

Dan Ariely on TED

IDA and the media

IDA
Big big fuzz about IDA, today. See here for a rather sensationalistic article on SkyNews or here for one slightly more critical on BBC. I cannot really judge on the importance of the discovery itself; sure enough I can say that the words “missing link” mean nothing at all and I am glad that at least have been left out of the paper. No doubt, though, that IDA is being sold as “the missing link that is proving Darwin was right” — even the name, Darwiniun Masillae, seems to have been chosen for the very same reason.

Now, what really strikes me is the mediatic event that was created around this discovery. Big fanfare presentation in NYC, with opening words of  the city Major; a book, scheduled to appear on amazon on the same day; BBC documentary; a website dedicated with videos, interviews and everything else. Is this appropriate? Not sure.

This is what the authors say about the mediatic event:

The scientific publication of Ida has been carefully timed so that the film, book and website can be launched at the same time. The scientists see this as a new way of presenting science for the 21st century, where a major scientific find becomes available to everyone, wherever they are in the world at the same time. Ida connects to us all, and we can all share in understanding her.

As Jørn Hurum explains, ‘I really like the idea that it’s now possible for people to look at the website or to see the film or read the book at the same time as the scientists read the scientific paper. You can get many different levels of understanding, but you get out the important messages in different ways at the same time. Humans are not special – we’re related deep in time to more primitive mammals. And the best way to tell this story is Ida, and this, I hope, will be the message that will come out.’

The explanation is plausible after all: times are changing and why not use new means for communicating Science? At least authors are pretty coherent: kudos to them, for instance for having picked PLoS ONE for publishing their paper and for advocating OA. From the PLoS Blog:

We asked Dr Hurum about the factors that influenced his decision to publish the article in PLoS ONE.
“Choosing PLoS ONE as the venue for publication was easy,” he explained. “First of all the journal is Open Access. I am paid by the taxpayers of Norway to do research and outreach from The Natural History Museum in Oslo. Why should a large publishing group then own my research and sell it in pay per view or expensive subscriptions to interested people around the world? I feel this is not moral when they have not supported my research at all but wants to make money on my several years of work without any compensation.”
“Secondly PLoS ONE’s lack of restrictions on the length of manuscripts and the number of figures attracted us; we wanted to publish a full anatomical description with lots of illustrations. In other journals this would have been impossible or the page charges would have been enormous.”
“Thirdly, PLoS ONE is the quickest way to publish a large work in the world!”

I still have to decide on whether this was a bit too much. We all know regular media tend to shoot pretty high every time but seems this time is a bit different.

Edit: when the news hits the google doodle you know it is a big deal.

WolframAlpha (only the screencast for now)

Here, an impressive demo of what it promises to be the next big thing on the Internet. Wolfram Alpha is been created by [[Stephen Wolfram]], creator of [[Mathematica]] and it is supposed to become available starting from May 2010. It seems like it could be an amazing example of data mining technology and could prove very useful for bridging technical knowledge to every day curiosities.
And here, a review of a first public demo run.

EDIT [2009/05/17]. Seems the service is online starting from yesterday. You can calculate things like Normality of 37%HCl or your exact age in seconds.

What I Think About When I Think About Manuscripts – I, Editor – Henry Gee’s blog on Nature Network

Perhaps what I am getting at is that scientific papers tend to be static. The best literature – of any kind – has a beginning, a middle and an end, in which the protagonists undertake some kind of journey, whether geographical or spiritual, and are changed by their experiences. In scientific papers, the results often give us no clue to the back story – the reason why the researchers were studying this system or that, and the tale of chances and mistakes and serendipity that led them to that point. The only readable parts tend to be the introduction, in which literature is summarized (a classic case of telling but not showing) and the discussion (in which the new result is integrated into what is already known).

via What I Think About When I Think About Manuscripts – I, Editor – Henry Gee’s blog on Nature Network.

GPG Key

I decided time had come to get a [[Pretty_Good_Privacy|PGP key]].
Here is my public ID:
1024D/DE8D92BF
This is my fingerprint:
6BA6 61B1 A198 8DDF 50BF 7F2A DE7F 773B DE8D 92BF
And from here you can download my public key.

Additional notes:
Quick notes for GPG syntax (here)
Creating SSH keys (here)