Ανησυχητικό μοτίβο που βρέθηκε ανάμεσα σε νέες ποικιλίες κορωνοϊού

Ανησυχητικό μοτίβο που βρέθηκε ανάμεσα σε νέες ποικιλίες κορωνοϊού
Ανησυχητικό μοτίβο που βρέθηκε ανάμεσα σε νέες ποικιλίες κορωνοϊού
Anonim

Ο κορονοϊός διεξάγει έναν συνεχή πόλεμο ενάντια στο ανθρώπινο ανοσοποιητικό σύστημα. Και με την πάροδο του χρόνου, θα συνεχίσει να εξελίσσεται, γράφει ο συγγραφέας. Αυτό σημαίνει ότι τα ανθρώπινα εμβόλια πρέπει επίσης να εξελίσσονται μαζί με τον ιό.

και σε όλο το μεγαλύτερο μέρος του 2020, ο κορονοϊός που προκαλεί τον covid -19 μεταδόθηκε από άτομο σε άτομο, συσσωρεύοντας μεταλλάξεις με σταθερό ρυθμό - δύο μεταλλάξεις το μήνα, κάτι που δεν είναι ιδιαίτερα εντυπωσιακό για έναν ιό. Γενικά, αυτές οι μεταλλάξεις δεν είναι πολύ ισχυρές.

Ωστόσο, πρόσφατα ανακαλύφθηκε ότι τρεις τύποι κορωνοϊού συνέβησαν ανεξάρτητα, προφανώς, παρόμοιες μεταλλάξεις - και αυτό παρά το γεγονός ότι αυτές οι γενετικές παραλλαγές του κοροναϊού εντοπίζονται πολλές χιλιάδες μίλια το ένα από το άλλο: στο Ηνωμένο Βασίλειο, τη Νότια Αφρική και τη Βραζιλία… (Μια μετάλλαξη είναι μια αλλαγή στο γονιδίωμα · μια γενετική παραλλαγή είναι ένας ιός με ένα συγκεκριμένο σύνολο μεταλλάξεων.) Αυτές οι μεταλλάξεις δεν συνέβησαν ούτε μία, ούτε δύο, αλλά τρεις φορές (εδώ μιλάμε μόνο για αυτές που είναι γνωστές σε εμάς) σε γενετικές παραλλαγές με ασυνήθιστη συμπεριφορά. Αυτό το γεγονός μας επιτρέπει να υποθέσουμε ότι χάρη σε αυτά, ο ιός αποκτά ένα εξελικτικό πλεονέκτημα. Και οι τρεις γενετικές παραλλαγές είναι πιθανό να γίνουν συχνότερες. Και είναι πιθανό και τα τρία να μεταδοθούν ακόμη πιο γρήγορα.

"Η εμφάνιση μεταλλάξεων ανεξάρτητα η μία από την άλλη, και επιπλέον, σε πολλά διαφορετικά μέρη, είναι ένα προειδοποιητικό σήμα για όλους μας", προειδοποιεί ο Vineet Menachery, ερευνητής του κορωνοϊού στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου του Τέξας. Επί του παρόντος, οι επιστήμονες προσπαθούν να καταλάβουν εάν ο κορονοϊός μπορεί να ωφεληθεί από αυτές τις μεταλλάξεις και ποιες.

Ωστόσο, σε αυτό το σημείο, οι επιστήμονες δεν έχουν λάβει ακόμη κάποια συγκεκριμένη απάντηση. Επιπλέον, δεν έχουμε ακόμη επαρκή δεδομένα για τη γενετική παραλλαγή του κορονοϊού που εντοπίστηκε στη Βραζιλία. Εκτός από τις κοινές μεταλλάξεις σε αυτούς τους ιούς, κάθε μία από αυτές τις γενετικές παραλλαγές έχει μεγάλο αριθμό μοναδικών μεταλλάξεων. Η ταχεία εμφάνιση μιας ολόκληρης σειράς μεταλλάξεων είναι ασυνήθιστη. Αλλά ο ιός εξαπλώνεται τόσο γρήγορα που θα συναντήσουμε κάθε είδους έκτακτα φαινόμενα περισσότερες από μία φορές. Η συνήθης συχνότητα μεταλλάξεων είναι δύο φορές το μήνα. Αλλά, προφανώς, δεν έχουμε επαρκή κατανόηση του αριθμού των μεταλλάξεων σε μη τυπικές περιπτώσεις. «Και είναι ένα είδος αφύπνισης», μου είπε σε συνέντευξή του ο μικροβιολόγος Kristian Andersen του Scripps Research Medical Research Center.

Ο ρόλος κάθε μετάλλαξης είναι ακόμα ασαφής, αλλά η συγκεκριμένη μετάλλαξη στην πρωτεΐνη αιχμής (αναφέρεται ως "N501Y") αξίζει ιδιαίτερης προσοχής καθώς υπάρχει και στις τρεις γενετικές παραλλαγές του κορονοϊού. Η πρωτεΐνη αιχμής βοηθά τον κορονοϊό να εισέλθει στο κύτταρο και η ίδια η μετάλλαξη N501Y εντοπίζεται σε μια ιδιαίτερα σημαντική περιοχή που ονομάζεται περιοχή δέσμευσης υποδοχέα, η οποία προσκολλάται στο κύτταρο. Μεταφορικά, η μετάλλαξη N501Y καθιστά την πρωτεΐνη ακίδα (ακίδα) πιο κολλώδης, γεγονός που την καθιστά ευκολότερη να προσκολληθεί και να διεισδύσει στο κύτταρο. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ένας ιός που έχει αυτόν τον τύπο μετάλλαξης μπορεί να εξαπλωθεί ευκολότερα. Από την άλλη πλευρά, αυτή η μετάλλαξη, προφανώς, δεν προκαλεί πλήγμα στην ανοσία που αποκτάται κατά τον εμβολιασμό.

Παρεμπιπτόντως, ας εξηγήσουμε τι εννοούμε όταν μιλάμε για τέτοιες μεταλλάξεις. Όπως γνωρίζετε, οι πρωτεΐνες αποτελούνται από δομικά στοιχεία που ονομάζονται αμινοξέα. Η παρουσία της μετάλλαξης N501Y σημαίνει ότι το 501ο αμινοξύ, που αρχικά ορίστηκε με το γράμμα "Ν" (δηλ.αμινοξύ ασπαραγίνη) άλλαξε σε "Υ" (δηλαδή τυροσίνη).

Ωστόσο, η μετάλλαξη N501Y δεν είναι μοναδική σε αυτές τις τρεις γενετικές παραλλαγές του ιού. αυτό το γεγονός διαπιστώθηκε με τη μελέτη μιας σειράς αλληλουχιών αμινοξέων που βρέθηκαν σε διαφορετικές χώρες του κόσμου. Και οι τρεις αυτές γενετικές μεταλλάξεις συνοδεύονται από πολλές άλλες μεταλλάξεις σε άλλα μέρη του ιού - και αυτό είναι ασυνήθιστο. Σύμφωνα με τη μοριακή επιδημιολόγο Emma Hodcroft στο Πανεπιστήμιο της Βέρνης, η συμπεριφορική αλλαγή σε μια γενετική παραλλαγή του ιού (π.χ. η αυξημένη μεταδοτικότητά του) πιθανότατα "σχετίζεται με περισσότερες από μία, αλλά με πολλές μεταλλάξεις". Η γενετική παραλλαγή που γεννήθηκε στη Βρετανία έχει περισσότερες από δώδεκα άλλες μεταλλάξεις που δεν έχουν μελετηθεί τόσο λεπτομερώς όσο το N501Y. Αλλά η αυξημένη μεταδοτικότητα αυτής της παραλλαγής του ιού γίνεται όλο και πιο σαφής: ο ιός άρχισε να εξαπλώνεται γρήγορα όχι μόνο στο Ηνωμένο Βασίλειο, αλλά και στην Ιρλανδία και τη Δανία (μεγάλος αριθμός δειγμάτων αναλύεται τακτικά σε αυτές τις δύο χώρες). Τα Κέντρα Ελέγχου και Πρόληψης Νοσημάτων των ΗΠΑ (CDC) προειδοποίησαν πρόσφατα ότι αυτή η παραλλαγή του ιού είναι πιθανό να κυριαρχήσει στις Ηνωμένες Πολιτείες τον Μάρτιο.

(Οι επιστήμονες έδωσαν σε αυτές τις τρεις γενετικές παραλλαγές των ιών ειδικά ονόματα, τα οποία, δυστυχώς, δεν έχουν ακόμη εγκατασταθεί. Η βρετανική ποικιλία ονομάζεται έτσι: "B.1.1.7", "20I / 501Y. V1" και "VOC 202012 / 01 "; Νοτιοαφρικανός που μερικές φορές αναφέρεται ως" B.1.351 "ή" 20C / 501Y. V2 ". Η ποικιλία της Βραζιλίας είναι γνωστή ως" P.1 "και" 20J / 501Y. V3 ".)

Στις γενετικές παραλλαγές του κοροναϊού στη Νότια Αφρική και τη Βραζιλία, η δεύτερη και η τρίτη κοινή μετάλλαξη και στις δύο συνέβησαν στον τομέα δέσμευσης των υποδοχέων της πρωτεΐνης ακίδων, συγκεκριμένα: E484K και K417. Οι επιστήμονες γνωρίζουν λίγο περισσότερα για το πρώτο από αυτά (δηλαδή για τη μετάλλαξη E484K). Με τη βοήθειά του, το φορτίο ενός αμινοξέος αλλάζει από αρνητικό σε θετικό - είναι σαν να αλλάζετε τους πόλους ενός μαγνήτη. Ως αποτέλεσμα, υποστηρίζει ο μικροβιολόγος Christian Andersen, είναι πιθανό ότι το σχήμα της πρωτεΐνης ακίδας αλλάζει επίσης όταν συνδέεται με το κύτταρο, αλλά αυτή η αλλαγή στην ευθύνη φαίνεται να συμβαίνει ταυτόχρονα με το N501Y. Οι μεταλλάξεις που αναφέρθηκαν παραπάνω, ίσως, μαζί με άλλες, είναι σε θέση να προωθήσουν αποτελεσματικότερα την προσκόλληση του κορωνοϊού στο κύτταρο.

Αλλά οι γενετικές παραλλαγές του κορονοϊού στη Νότια Αφρική και τη Βραζιλία μπορεί επίσης να έχουν μια πρόσθετη ιδιότητα. Έτσι, σε μια από τις πρόσφατες μελέτες, προτείνεται ότι οι ιοί με τη μετάλλαξη E484K είναι σε θέση να αποφύγουν αποτελεσματικότερα τα αντισώματα που λαμβάνονται από το πλάσμα του αίματος ασθενών που αναρρώθηκαν από τον covid-19. Ορισμένοι ιοί στους οποίους έχει συμβεί μια τέτοια μετάλλαξη γίνονται πιο επικίνδυνοι όταν επανεμφανίζονται ή ακόμα και όταν μολυνθούν εμβολιασμένα άτομα.

Είναι αλήθεια ότι αυτή η προαναφερθείσα μετάλλαξη από μόνη της είναι απίθανο να προκαλέσει πλήγμα στην ασυλία που αποκτήθηκε ως αποτέλεσμα ασθένειας ή μετά από εμβολιασμό. Σύμφωνα με τον Vinit Menacheri, όταν χρησιμοποιούμε τα εμβόλια που έχουμε τώρα, "εμφανίζονται περισσότερα από αρκετά αντισώματα στο σώμα και ακόμη και αν η συγκέντρωσή τους μειωθεί στο μισό, αυτή η ποσότητα αντισωμάτων θα είναι ακόμα υπεραρκετή για να αντισταθεί στον ιό". «Ακόμα κι αν μια νέα γενετική παραλλαγή [του ιού] μειώσει την αποτελεσματικότητα των αντισωμάτων … κατά 50 τοις εκατό, το σώμα μπορεί να αμυνθεί», είπε ο Μενάχερι. Η έρευνα συνεχίζεται, οι επιστήμονες θέλουν να καθορίσουν πόσο πολύ η νέα μετάλλαξη μειώνει την αποτελεσματικότητα των εμβολιασμών. αλλά αν με τα χρόνια ο ιός έχει συσσωρεύσει νέες μεταλλάξεις όπως το E484K, τότε οι κατασκευαστές εμβολίων θα πρέπει να σκεφτούν να τροποποιούν συνεχώς τα προϊόντα τους. Αυτό ακριβώς κάνουν με το εμβόλιο γρίπης, το οποίο τροποποιείται κάθε χρόνο. Σύμφωνα με τους κατασκευαστές εμβολίων, τα τρέχοντα εμβόλια covid -19 mRNA μπορούν να τροποποιηθούν ιδιαίτερα γρήγορα - σε μόλις έξι εβδομάδες.

Προς το παρόν, οι επιστήμονες έχουν θέσει την ακόλουθη ερώτηση: συμβάλλει αυτό σε ένα μικρό πλεονέκτημα (δηλ.η ικανότητα του ιού να παρακάμπτει την ανοσολογική άμυνα που έχει αποκτηθεί ως αποτέλεσμα της προηγουμένως ανεπτυγμένης ανοσίας) στην εξάπλωση γενετικών τροποποιήσεων της Νότιας Αφρικής και της Βραζιλίας; Και οι δύο γενετικές παραλλαγές βρέθηκαν αρχικά σε περιοχές της Νότιας Αφρικής και της Βραζιλίας με υψηλά ποσοστά μόλυνσης από τον Covid-19, ειδικά στην πόλη Manaus της Βραζιλίας, όπου ο περισσότερος πληθυσμός έχει μολυνθεί από τον κορονοϊό. (Σε ένα έγγραφο που δημοσιεύτηκε τον περασμένο Δεκέμβριο, οι συγγραφείς παραθέτουν το 76 τοις εκατό των μολυσμένων, κάτι που πιθανότατα είναι υπερεκτιμημένο. Ωστόσο, ο μεγάλος αριθμός θανάτων από τον Covid-19, που καταγράφηκαν στην περιοχή, μας λέει ότι το 2020 υπήρξε πραγματικά μια ισχυρή η εμφάνιση της νόσου.) Η νοτιοαφρικανική γενετική παραλλαγή του ιού αρχίζει να εξαπλώνεται στη Νότια Αφρική. Η κατάσταση στη Βραζιλία είναι λιγότερο ξεκάθαρη λόγω ανεπαρκών δεδομένων, αλλά ο Manaus βλέπει αυτή τη στιγμή μια ακόμη ισχυρή άνοδο στην επίπτωση του Covid-19. Σύμφωνα με τον Vinit Menacheri, η επίκτητη ασυλία είναι απίθανο να οφείλει απαραίτητα τον αυξημένο επιπολασμό αυτών των παραλλαγών, ειδικά επειδή η Νότια Αφρική δεν είναι ακόμη κοντά στην απόκτηση ασυλίας αγέλης. Η αυξημένη μεταδοτικότητα του μεταλλαγμένου κορονοϊού είναι ήδη ένα πλεονέκτημα για αυτόν.

Άλλοι ειδικοί πρότειναν το ακόλουθο σενάριο (εύλογο, αλλά ακόμα υποθετικό): γενετικές παραλλαγές του κοροναϊού θα μπορούσαν να εμφανιστούν στο σώμα ανοσοκατεσταλμένων ασθενών που παρέμειναν μολυσμένοι για αρκετούς μήνες. Συνήθως, λέει η Emma Hodcroft, «το ανθρώπινο ανοσοποιητικό σύστημα μετά βίας μπορεί να αντισταθεί και το πιέζει». Αλλά σε ανοσοκατεσταλμένους ασθενείς, η ανοσολογική απάντηση είναι ασθενέστερη. «Είναι όλα σαν την προπόνηση, κατά τη διάρκεια της οποίας υπάρχει μια προσαρμογή στο ανθρώπινο ανοσοποιητικό σύστημα», λέει η Emma Hodcroft. That'sσως αυτός είναι ο λόγος που αυτές οι γενετικές παραλλαγές του κορωνοϊού είχαν αμέσως τόσες πολλές νέες μεταλλάξεις - λες και ένα ή δύο χρόνια εξέλιξης είχαν συρρικνωθεί σε αρκετούς μήνες. Πιθανότατα, αυτό είναι ένα μάλλον σπάνιο φαινόμενο, αλλά όταν καταγράφονται δεκάδες εκατομμύρια περιπτώσεις μολυσματικών λοιμώξεων σε παγκόσμια κλίμακα, τότε τα σπάνια γεγονότα παύουν να είναι σπάνια.

Έτσι, μετά από μια χρόνια μόλυνση, μπορεί να εμφανιστεί μια γενετική παραλλαγή του κορωνοϊού, συνοδευόμενη από μεταλλάξεις που του επιτρέπουν να προσκολληθεί γρήγορα στο κύτταρο, αυξάνοντας έτσι τον ρυθμό εξάπλωσής του. Maybeσως αυτό συνέβη με τη βρετανική γενετική τροποποίηση του ιού. Εξαιτίας αυτού, η πιθανότητα επανεμφάνισης μπορεί να αυξηθεί ελαφρώς. Και μπορεί να συμβεί όπως στη Βραζιλία, όπου έχουν ήδη καταγραφεί δύο περιπτώσεις επαναμόλυνσης με μια νέα γενετική παραλλαγή του κορωνοϊού. Ο νέος τύπος κορωνοϊού, ο οποίος είναι κάπως καλύτερος στην παράκαμψη του ανοσοποιητικού φραγμού, θα έχει φυσικά ένα πλεονέκτημα έναντι άλλων μορφών αυτού του ιού σε μέρη όπου υπάρχει μαζική αύξηση της μόλυνσης από τον Covid-19. Αυτές οι επανεμφανίσεις μπορεί να μην είναι τόσο σοβαρές και, ταυτόχρονα, δεν είναι συχνές, αλλά με την πάροδο του χρόνου, αυτή η πιο επιτυχημένη παραλλαγή του κορονοϊού θα επικρατήσει. Ο κορονοϊός διεξάγει έναν συνεχή πόλεμο ενάντια στο ανθρώπινο ανοσοποιητικό σύστημα. Και με την πάροδο του χρόνου, θα συνεχίσει να εξελίσσεται.

Αυτό σημαίνει ότι τα ανθρώπινα εμβόλια πρέπει επίσης να εξελίσσονται μαζί με τον ιό. Ωστόσο, στις Ηνωμένες Πολιτείες, η αλληλουχία πραγματοποιείται σε πολύ μικρό ποσοστό μόλυνσης από τον Covid-19. (Οι τυπικές διαγνωστικές εξετάσεις για τον covid-19 περιλαμβάνουν τη μελέτη μόνο μερικών τμημάτων του γονιδιώματος του κορωνοϊού, όχι ολόκληρης της αλληλουχίας.) «Το Σαν Ντιέγκο είναι ένα από εκείνα τα μέρη στη χώρα μας όπου η κατάσταση είναι καλή υπό αυτή την έννοια. Χρησιμοποιούμε αλληλουχία στο δύο τοις εκατό των λοιμώξεων. Σε σύγκριση με το Ηνωμένο Βασίλειο και τη Δανία, αυτό είναι εξαιρετικά μικρό, λέει ο μικροβιολόγος Christian Andersen. «Και πρέπει να αλλάξουμε αυτήν την κατάσταση». Τα αποτελέσματα της αλληλουχίας αποστέλλονται σε μεμονωμένα εργαστήρια στη χώρα μας. Σύμφωνα με τον Andersen, στις Ηνωμένες Πολιτείες, είναι απαραίτητο να καθιερωθεί η γονιδιωματική επιτήρηση σε ομοσπονδιακό επίπεδο. Αυτός είναι ο μόνος τρόπος για τις Ηνωμένες Πολιτείες να λάβουν πληροφορίες σχετικά με τον συνεχώς μεταλλασσόμενο ιό.

Συνιστάται: