Вирусите еволуираат. Тоа е она што го прават. Ова е особено точно за пандемискиот вирус САРС-Ков-2, оној што стои зад Ковид-19. Кога популацијата нема имунитет и пренесувањето е обемно, очекуваме почесто да се појавуваат вирусни мутации едноставно поради бројот на вируси што се реплицираат за краток временски период.
А растечкото присуство на имуни индивидуи значи дека вирусите кои сепак можат да се пренесат кај овие делумно имуни популации ќе бидат фаворизирани во однос на оригиналната верзија. Доволно сигурно, тоа е она што го гледавме, бидејќи извештаите предупредуваат на појавата на нови варијанти (вируси со повеќе мутации, правејќи ги различни од нивните предци) и соеви (варијанти за кои е потврдено дека се однесуваат поинаку од оригиналот).
Да бидеме јасни, мутациите се случајни грешки што се јавуваат кога се размножува вирусот. Во случај на САРС-КоВ-2, кој има РНК-геном базиран на аденин, цитозин, гванин и урацил, понекогаш се случуваат грешки. Можеби аденинот се заменува со урацил (мутација на супституција што исто така може да се појави со кој било базен пар), или можеби една или повеќе бази се вметнуваат или се бришат. Ако
мутацијата всушност го смени протеинот кодиран од тој дел од РНК-низата, тој се нарекува несинонимна мутација. Мутациите што не резултираат со промена на протеините се нарекуваат синонимни или тивки мутации.
За среќа, стапката на мутација на коронавирусите обично е релативно бавна, што овозможува одредена корекција на грешките во репликацијата. Типично САРС-КoВ-2 ќе акумулира само две мутации месечно меѓу 30.000 базни парови на неговиот геном; тоа е половина од стапката на вирус на грип и четвртина од стапката на ХИВ. Но, со повеќе од 100 милиони луѓе заразени до денес, несинонимните мутации се неизбежни. Поголем проблем е утврдувањето кои мутации всушност му обезбедуваат на вирусот доволно предност за да се зголеми неговото ширење низ популацијата.
За среќа, во овој момент можеме да одговориме на некои од најгорливите прашања.
Кога почнаа да се појавуваат различни видови на вирусот САРС-КоВ-2?
Првата мутација за која дознавме беше мутацијата D614G, пријавена во март 2020 година. Кога мутација предизвикува промена во низата на протеини, нејзиното име се однесува на аминокиселината на предците, нејзината локација, а потоа и на новата аминокиселини. Оваа мутација го сменила аспартатот (скратено D) на 614-тата позиција во шилестиот протеин на вирусот во глицин (G). Бидејќи шилестиот протеин овозможува вирусот да се поврзе со клетките-домаќини, промената е значителна; мутациите тука можат да му помогнат поефикасно да се поврзе со рецепторот-домаќин (наречен ACE2).
Сепак, сè уште не е јасно дали е тоа случај со D614G. Авторите на еден труд што ја опишува мутацијата посочуваат дека брзото ширење на варијантите што ја носат оваа мутација, во комбинација со ин витро анализи на вирусно однесување и клинички податоци кои вклучуваат луѓе заразени со него, значело дека D614G обезбедува селективна предност на овие варијанти и затоа мутацијата се шири. Другите не беа убедени, сугерирајќи алтернативно образложение за доминацијата на мутацијата D614G: промена во географскиот фокус на епидемијата, од Кина во Европа (особено Италија) во САД. Во Кина, оригиналната верзија на вирусот, со аспартат (G) на 614-тата позиција, беше најраспространета; во Европа, а последователно и во САД, беше новата, со глицин. Со дополнителни извозни случаи, вклучително и мутацијата D614G, оваа варијанта можеби станала главната лоза што се должи само на среќата или на „основачкиот ефект“ - што значи дека лозата доминирала едноставно затоа што била прва што ја населила таа област - наместо селективна предност. Научниците сè уште не се сигурни.
Веројатно овие варијанти ќе продолжат да се шират.
Од септември 2020 година биле идентификувани многу други мутации на САРС-КоВ-2 низ целиот свет. Некои варијанти што моментално циркулираат кај населението се чини дека се подобри од претходниците, со подобрен пренос, стапка на смрт или и двете. Сега, кога вирусот се прошири речиси насекаде, кога ќе видиме дека нови варијанти ја надминуваат популацијата, многу поверојатно е тоа да се должи на подобрена кондиција отколку на основачкиот ефект.
Ова е поткрепено со фактот дека многу од варијантите покажуваат знаци на конвергентна еволуција: вирусите независно се спуштија на истите мутации што ги прават повеќе преносливи, давајќи им еволутивна предност во однос на веќе постојните соеви.
Фото: Freepik
Кои се некои од позабележителните соеви?
Најпознатата варијанта е B.1.1.7, првпат откриена во Велика Британија во септември 2020 година. Овде името произлегува од систем наречен лоза панго, каде што A и B претставуваат рани лози, а броевите по буквата претставуваат гранки од лозите. B.1.1.7 содржи 23 мутации со кои се разликува од неговиот предок. Истражување посочува дека варијантата е од 35 до 45 отсто попренослива. Додека зголемената трансмисија, но не и смртноста, се чини дека е белег на оваа варијанта, една група објави дека B.1.1.7 може да биде поврзана со зголемен ризик од смрт.
Во меѓувреме, во декември 2020 година, друга варијанта наречена B.1.351 најпрво беше идентификувана во Јужна Африка, а набргу потоа беше пронајдена варијанта наречена P.1 во Манаус, Бразил, за време на втор наплив на инфекции во тој град. (Манаус веќе беше тешко погоден во април, а официјалните лица сметаа дека е постигнат колективен имунитет) И двете варијанти се попреносливи.
Со оглед на тоа што сите имаат преносна предност во однос на утврдените лози, веројатно ќе видиме дека овие варијанти продолжуваат да се шират.
Дали вакцините сè уште се ефикасни против овие варијанти?
Развивачите на вакцините „Модерна“ и „Фајзер-Бајонтек“ испитувале дали антителата од вакцинирани лица ќе ги неутрализираат (ќе го спречат реплицирањето) вирусите што содржат мутирани форми на САРС-КоВ-2 шилестиот протеин во клеточната култура. Антителата добро функционирале против вирусот кој ги носи мутациите В.1.1.7, но неутрализацијата била намалена кога биле воведени мутациите В.1.351 и Р.1 Сепак, двете компании очекуваат вакцините да работат добро дури и против оваа варијанта; пониското ниво на заштитни антитела сè уште се смета за доволно за да се спречи инфекцијата. Вакцините на „Новавакс“ и „Џонсон и Џонсон“ се помалку ефикасни во однос на варијантите B.1.351 и P.1 во испитувањата.
Од каде доаѓаат новите верзии на вирусот?
Научниците не се сигурни. За В.1.1.7 во Велика Британија се чини дека нема јасни „средни“ вирусни варијанти за да се докаже дека овој вид еволуирал од претходните доминантни соеви, акумулирајќи мутации со текот на времето, чекор по чекор.
Научниците почнаа да мислат дека можеби се случил масовен еволутивен скок, што можело да се случи кај личност која страдала од долготрајна инфекција. Извештајот за случај од декември 2020 година опишува инфекција со САРС-КоВ-2 кај маж кој бил сериозно имунокомпромитиран. Со текот на времето, научниците откриле дека популацијата на вируси што тој ја чувал претрпела „забрзана вирусна еволуција“, најверојатно поради неможноста на неговиот имунолошки систем да го одржи вирусот под контрола. При испитување на специфичните мутации лекарите забележале и N501Y и E484K - исто така дел од варијантите B.1.351 и P.1 кои се појавиле речиси во исто време, иако човекот немал ниту една варијанта.
Сега замислете овој процес да се случува одново и одново, низ целиот свет. Потребно е само една варијанта да се реплицира во вистинската личност и во вистинскиот амбиент за да се рашири низ популацијата.