MILANO – In un’epoca in cui la vigilanza contro le minacce pandemiche è diventata una priorità globale, un passo avanti significativo arriva dalla ricerca italiana. Un team congiunto di scienziati del Politecnico di Milano e dell’Università degli Studi di Milano ha messo a punto “FluWarning”, un sistema di allerta precoce progettato per monitorare l’evoluzione del virus dell’influenza aviaria H5N1 e anticipare il suo potenziale “salto di specie” (o spillover) dagli animali all’uomo.
Questo strumento digitale, i cui dettagli sono stati pubblicati sulla prestigiosa rivista scientifica Science Advances, rappresenta una vera e propria sentinella genomica, capace di scrutare nel profondo del codice genetico del virus per individuare quelle sottili ma critiche mutazioni che potrebbero trasformare un’epizoozia in una pandemia umana. Lo studio si inserisce nel contesto del programma Prin (Progetti di ricerca di rilevante interesse nazionale) 2022, finanziato con i fondi del Pnrr, all’interno del progetto “SENSIBLE” (Small-data Early warNing System for viral pathogens In puBLic hEalth).
Come Funziona FluWarning: l’Algoritmo che Prevede il Pericolo
Il funzionamento di FluWarning si basa su un sofisticato metodo statistico. Il sistema è stato addestrato utilizzando l’enorme mole di dati genetici disponibili sulla piattaforma internazionale GISAID (Global Initiative on Sharing Avian Influenza Data), un database globale dove laboratori di tutto il mondo condividono le sequenze virali. In pratica, l’algoritmo impara a riconoscere le sequenze genetiche “normali” e consolidate dei virus influenzali circolanti.
Quando una nuova sequenza virale, depositata sulla piattaforma, mostra cambiamenti significativi rispetto ai profili noti, FluWarning emette un’allerta. A questo punto, l’intervento umano diventa cruciale: i virologi analizzano le sequenze segnalate per determinare se l’anomalia genetica possa effettivamente conferire al virus la capacità di infettare una nuova specie, come i mammiferi e, in ultima istanza, l’uomo. Questo permette di passare da un monitoraggio passivo a una sorveglianza attiva e predittiva.
Il team di ricerca, coordinato da Anna Bernasconi del Dipartimento di Elettronica, Informazione e Bioingegneria (DEIB) del Politecnico, comprende anche il docente Stefano Ceri e il ricercatore Tommaso Alfonsi per il Polimi, e Matteo Chiara, docente del Dipartimento di Bioscienze dell’Università Statale.
Test sul Campo: dall’Influenza Suina all’Aviaria negli USA
Per validare la sua efficacia, FluWarning è stato testato retrospettivamente sui dati della pandemia di influenza suina H1N1 del 2009, un esempio ben documentato di spillover dagli animali all’uomo. Successivamente, il sistema è stato applicato al monitoraggio dell’attuale ondata di influenza aviaria H5N1, che negli ultimi due anni ha mostrato una preoccupante capacità di diffondersi oltre il mondo aviario.
Il virus H5N1, infatti, ha iniziato a colpire diverse specie di mammiferi e, in particolare, ha causato vasti focolai nel bestiame bovino da latte negli Stati Uniti tra il 2024 e il 2025, provocando anche alcuni casi di trasmissione all’uomo, sebbene per ora limitati al contatto diretto con animali infetti. Proprio in questo scenario, FluWarning ha dimostrato la sua potenza: il sistema ha individuato cluster di attività virale anomala in diversi stati americani, tra cui la California, dove a dicembre 2024 è stato dichiarato lo stato di emergenza. Sorprendentemente, come sottolineato dal professor Matteo Chiara, “alcune allerte FluWarning sono apparse prima della pubblicazione dei rapporti ufficiali“, dimostrando la capacità del sistema di anticipare l’identificazione delle minacce.
Il software ha inoltre rilevato mutazioni specifiche nel gene dell’emoagglutinina (HA), una proteina chiave che il virus utilizza per infettare le cellule ospiti, identificando marcatori genetici caratteristici dei ceppi che si stavano diffondendo nel bestiame californiano.
Un Sistema Accessibile per una Sorveglianza Globale
Uno dei maggiori punti di forza di FluWarning è la sua accessibilità. “Grazie alla sua semplice installazione e alla creazione di analisi che possono essere effettuate su specifiche località e periodi temporali, il software FluWarning ha il potenziale per essere utilizzato da molti laboratori o istituzioni di sorveglianza genomica a livello regionale“, ha affermato la coordinatrice del progetto, Anna Bernasconi. Il sistema è già perfettamente operativo e può fornire riscontri quotidiani sui cambiamenti genetici del virus.
Questa caratteristica lo rende uno strumento democratico, in grado di rafforzare la sorveglianza sanitaria su piccola e grande scala, contribuendo a creare una rete di monitoraggio globale più reattiva ed efficace. Rendere questa tecnologia ampiamente disponibile, come auspica il professor Stefano Ceri, può “contribuire a rafforzare la sorveglianza a livello globale su un tema sanitario di impatto collettivo“.
Il Contesto dell’Aviaria: una Minaccia da Non Sottovalutare
La crescente diffusione del virus H5N1 tra i mammiferi è motivo di “enorme preoccupazione” per l’Organizzazione Mondiale della Sanità. Sebbene al momento il virus non abbia acquisito la capacità di trasmettersi efficacemente da uomo a uomo, ogni nuovo caso di spillover in una specie di mammifero rappresenta un’opportunità per il virus di adattarsi ulteriormente e acquisire mutazioni pericolose. La situazione è aggravata dalla concomitanza con i picchi di influenza stagionale, che aumentano la pressione sui sistemi sanitari.
In questo scenario, strumenti come FluWarning non sono solo un’innovazione tecnologica, ma un pilastro fondamentale per la preparedness pandemica, un tassello essenziale nella strategia di difesa della salute pubblica globale. L’approccio multidisciplinare, che unisce bioingegneria, virologia e data science, si dimostra ancora una volta la chiave per affrontare le complesse sfide del nostro tempo.