Sisukord:
Video: Viie Tekkiva Koroonaviiruse Variandi Kõige Murettekitavamad Mutatsioonid
Siin on juhend COVID-i põhjustavate viiruste ja geneetiliste muutuste uudsete versioonide kohta, mis võivad muuta need organismis nakkavamaks ja kõrvalehoidvamaks.
Kui eelmisel talvel koroonaviirus SARS-CoV-2 plahvatas maailmas, teadsid teadlased, et see on halb. Kuid ka nende arvates oli see stabiilne. Koroonaviirused ei muteeru nii hõlpsalt kui gripi, hepatiiti või AIDS-i põhjustavad viirused, näiteks tänu molekulaarsele korrektuurisüsteemile, mida SARS-CoV-2 ja selle sugulased kasutavad paljunemisel kahjulike geneetiliste vigade vältimiseks.
Teadlastel oli õigus vaid osaliselt. Viirus on tõepoolest halb, kuid pole siiski nii stabiilne. SARS-CoV-2 on omandanud väiksemaid juhuslikke mutatsioone alates sellest, kui see hüppas loomadelt inimestele. Need mutatsioonid võivad esineda viiruse geneetilises koodis ühetäheliste kirjavigade või pikemate osade kustutamise või sisestamise vormis. Kui need esinevad, siis enamik mutatsioone kas tapab viiruse või ei muuda selle struktuuri ega käitumist.
Kuid viimastel kuudel on täheldatud mitmeid algse viiruse (nimetatakse ka metsikut tüüpi) uusi variante, mis näivad põhjustavat patogeeni toimimises suuri muutusi, sealhulgas muutusi selle nakkuslikkuses. Need viiruslikud versioonid on näiliselt hüppeliselt ilmnenud erinevates geograafilistes piirkondades, näiteks Suurbritannias, Lõuna-Aafrikas ja Brasiilias, ning mõnel juhul on need olemasolevad variandid ületanud. Ehkki paremad jälgimis- ja sekveneerimispüüdlused võivad osaliselt selgitada, miks need variandid nüüd ilmnevad, viitab mõningane kordus nende mustrites mutatsioonide juhuslikkusele.
.
"See, mida me näeme, on sarnased mutatsioonid, mis tekivad mitmes kohas," ütleb Michigani ülikooli viroloog Adam Lauring. "See on üsna sugestiivne, et need mutatsioonid midagi teevad."
Täpsemalt näivad need aitavat viirusel hõlpsamalt levida ja immuunsüsteemist kõrvale hoida. Sel kuul teatasid teadlased esimest korda, et COVID-ga inimestelt saadud antikehad ei neutraliseerinud täielikult Lõuna-Aafrikas esmakordselt tuvastatud varianti. Paar inimest, kes haigusest toibusid, näivad olevat ka mutantset viirust nakatanud.
Siiani näivad Moderna ja Pfizeri valmistatud vaktsiinid uute variantide vastu töötavat, ehkki Moderna on hakanud välja töötama uutele variantidele omast võimenduslööki. Kuna need kaks vaktsiini on efektiivsed üle 90 protsendi, oleks efektiivsuse väike langus siiski nende kasutamist väärt, ütlevad eksperdid.
"Olen optimistlik, et see ei kahjusta [COVIDi vaktsiine], kuid ilmselgelt on see midagi, mida peame tähelepanelikult jälgima," ütleb Lauring. Järgnevatel aastatel võib ettevõtetel olla vaja need vaktsiinid uuesti koolitada ja hallata uuendatud versioone, umbes samamoodi nagu gripivaktsiine igal aastal läbi vaadates. Enamik vaktsiine põhjustab palju tugevama immuunreaktsiooni kui loomulik viirusnakkus. Ja vaktsiini kliinilistes uuringutes leidis Moderna, et pärast vaktsineerimist toodetud antikehad võivad kesta kauem kui need, mis loomulikult tekivad pärast SARS-CoV-2 nakatumist.
Siin on viis silmapaistvamat varianti, mis on loetletud järjekorras, milles teadlased neid esimest korda märkasid. Selles nimekirjas tehakse kindlaks iga variandi esmakordne nägemine ja antakse tehniline nimi või nimed, mida teadlased selle tuvastamiseks kasutavad. (Variantide nimetamine on tekitanud teatud segadust, sest erinevad uurimisrühmad kasutavad erinevaid süsteeme. Selles loendis kasutatakse ühte, mis põhineb iga variandi esivanematel, kuid mõnel variandil on siiski rohkem kui üks nimi). Kirjed toovad esile ka olulised mutatsioonid igas variandis - tähistatud tähtede ja numbritega, mis näitavad nende positsiooni viiruse genoomi järjestuses - ja kirjeldavad seda, mida teadlased teavad või kahtlustavad, mida need muudatused teevad.
Hispaania
Nimed: 20A. EU1, B.1.177
Märkimisväärne mutatsioon: A222V
20A. EU1 variant, mis esmakordselt tuvastati Hispaanias, sisaldab viiruse naastvalgul mutatsiooni nimega A222V. Teravik on SARS-CoV-2 komponent, mis seondub inimese rakkudes paikneva retseptoriga, mida nimetatakse ACE2-ks, ja see kinnitus aitab viirusel nendesse rakkudesse sattuda ja neid nakatada. Teravvalk on ka see patogeeni osa, millele inimese antikehad on suunatud, kui nad nakkuse vastu võitlevad. Laborikatsetes olid inimese antikehad A222V mutatsiooniga viiruste neutraliseerimisel veidi vähem efektiivsed. Mitme kuu jooksul muutus variant 20A. EU1 Euroopas domineerivaks. Epidemioloogid ei näinud kunagi ühtegi tõendit selle kohta, et see oleks originaalist levitavam. Teadlased usuvad, et kui Euroopa hakkas eelmisel suvel reisipiiranguid tühistama, levis Hispaanias domineeriv variant kogu mandril.
Suurbritannia
Nimed: 20I / 501Y. V1, LOÜ 202012/01, B.1.1.7
Märkimisväärne mutatsioon: N501Y
Suurbritannia teadlased olid mõnda aega vaadanud varianti B.1.1.7, enne kui detsembris teatasid, et see võib olla algsest vormist vähemalt 50 protsenti paremini levitav. See teade põhines epidemioloogilistel andmetel, mis näitasid, et viirus levis kiiresti kogu riigis. Ja see viis Ühendkuningriigis rahvusvaheliste reisikeeldude ja rangemate lukustusmeetmeteni.
Variant B.1.1.7 sisaldab 17 mutatsiooni, sealhulgas mitu piikvalgus. On leitud, et üks neist, N501Y, aitab viirusel seonduda tihedamalt ACE2 rakuretseptoriga. Siiski on ebaselge, kas variandi suurenenud nakkuslikkus tuleneb ainult N501Y-st või hõlmab see ka mõnda muud piikvalgu mutatsiooni kombinatsiooni.
Hoolimata esialgsest murest, pole tõelisi tõendeid selle kohta, et variant oleks lastel nakkavam kui algne, ütleb Cambridge'i ülikooli mikrobioloog Sharon Peacock, kes on COVID-19 Genomics UK (COG-UK) konsortsiumi tegevdirektor. mis analüüsib viiruse geneetilisi muutusi. Nii Pfizer kui ka Moderna usuvad, et nende COVID-19 vaktsiinid töötavad endiselt B.1.1.7 vastu. Värsked andmed Ühendkuningriigist vihjavad, et variant võib olla algsest surmavam, kuid analüüsid on esialgsed.
B.1.1.7 paistab silma, kuna see kogus nii palju mutatsioone, ilmselt kõik korraga. Lauring ja teised kahtlustavad, et need mutatsioonid võisid tekkida ühel immuunpuudulikkusega patsiendil, kes oli pikka aega nakatunud, kuna see inimene ei suutnud viirusega võidelda. Tõenäoliselt andsid vaid mõned neist muudatustest variandile evolutsioonilise eelise ja võimaldasid sellel kiiresti Ühendkuningriigis levida, ütleb Galvestonis Texase ülikooli meditsiiniosakonna mikrobioloog Scott Weaver. Teised olid sõiduks lihtsalt kaasa.
Lõuna-Aafrika
Nimed: 20H / 501Y. V2, B.1.351
Märkimisväärsed mutatsioonid: E484K, N501Y, K417N
Variant B.1.351 ilmus umbes samal ajal kui versioon B.1.1.7 ja see levis Lõuna-Aafrikas kiiresti, et saada selles riigis domineerivaks versiooniks. Sarnaselt Euroopa kolleegile sisaldab ka B.1.351 mutatsiooni N501Y, kuigi tõendid näivad viitavat sellele, et need kaks varianti tekkisid iseseisvalt. Kuid teadlastele teeb rohkem muret veel üks mutatsioon nimega E484K, mis ilmub Lõuna-Aafrika versioonis. Geneetiline muutus võib aidata viirusel hoiduda immuunsüsteemist ja vaktsiinidest.
Pärmirakkude abil lõi Seattle'is asuva Fred Hutchinsoni vähiuuringute keskuse evolutsiooni- ja arvutusbioloog Jesse Bloom ja tema laboratoorium rea piikvalke, millel oli peaaegu kõik enam kui 3 800 võimalikku valgukomponendi muutust ja mille põhjuseks võivad olla geneetilised mutatsioonid. Seejärel testisid teadlased, kui hästi või halvasti seondusid inimese muud antikehad inimese antikehadega. Nad leidsid, et nii E484K kui ka sarnased mutatsioonid valgu selles konkreetses kohas muutsid mõnel inimesel antikehade piigiga seondumise koguni 10 korda keerulisemaks. Bloomi labor leidis ka, et mõned antikehakokteilid, näiteks ravimi- ja biotehnoloogiafirmade Regeneron ja Eli Lilly poolt testitavad, võivad olla vähem efektiivsed B.1.351 variandis esinevate mutatsioonide vastu.
Selle kuu lõpus avaldasid Lõuna-Aafrika teadlased eelprindiuuringu (uuring, mida pole veel eksperdihinnangu saanud), mis näitas, et COVID-i patsientide antikehasid sisaldav seerum oli selle variandi neutraliseerimisel oluliselt vähem efektiivne. Ja veel ühes 26. jaanuaril postitatud esialgses väljaprindis teatasid teadlased, et nad panid B.1.351 seerumisse, mis võeti inimestelt, kes olid vaktsineeritud kas Pfizeri või Moderna vaktsiiniga. Nad leidsid, et selle seerumi antikehad näitasid mutandi suhtes neutraliseeritud aktiivsust võrreldes algse viiruse vastase aktiivsusega.
Katseklaasides olevad antikehad ei ole siiski päris inimeste vaktsiinid. Mõlemad vaktsiinid toodavad nii palju antikehi, et aktiivsuse langus võib siiski jätta neid piisavalt, et viirus neutraliseerida. Vaktsiinid stimuleerivad ka teisi immuunsüsteemi kaitsvaid komponente. Sellegipoolest on Moderna alustanud tööd uute variantide jaoks mõeldud võimendiga.
Brasiilia
Nimed: B.1.1.28, VOC202101 / 02, 20J / 501Y. V3, P.1
Märkimisväärsed mutatsioonid: E484K, K417N / T, N501Y
Nimed: VUI202101 / 01, lk.2
Märkimisväärne mutatsioon: E484K
Jaanuaris leidsid teadlased, et nad on avastanud Brasiilias kaks uut varianti, mõlemad järeltulijad mõnevõrra vanemast esivanemate variandist. Ehkki nad jagavad mutatsioone teiste äsja avastatud versioonidega, näivad need olevat tekkinud nendest variantidest sõltumata.
Neist kahest on teadlased praegu rohkem mures P.1 pärast. See variant sisaldab rohkem mutatsioone kui P.2 (kuigi mõlemal on E484K), ja seda on juba nähtud Jaapanis ja teistes riikides. Kuigi on võimalik, et P.1 kogunes mutatsioonid immuunpuudulikkusega isendil, ütleb Šveitsi Berni ülikooli geeniteadlane Emma Hodcroft, et selle variandi esmakordse tekkimise aja ja koha määramine võib olla keerulisem, kuna Brasiilia ei sekveneeri peaaegu sama palju viiruseproove kui Ühendkuningriigis
Hodcroft juhib tähelepanu sellele, et nii Brasiilias kui ka Lõuna-Aafrikas esines 2020. aastal suuri COVID-puhanguid. Kui nii paljud nakatunud inimesed loovad viirusevastaseid antikehi, võib versiooni, mis võib immuunsusest kõrvale hoida ja taastunud inimese uuesti nakatada, olla tugev eelis ja seejärel saada populatsioonis rohkem levinud.
Viiruslik levik ja muutus
Kuigi mitme naastvalgu variandi näiliselt ootamatu ilmumine on murettekitav, pole teadlaste sõnul tõendeid selle kohta, et viirus oleks muutunud põhimõtteliselt, mis võimaldaks sellel kiiremini muteeruda. Kõige tõenäolisem on Lauringi sõnul see, et kogu COVID-juhtumite arv kogu maailmas võimaldab viirusel arvukalt võimalusi veidi muutuda. Igal nakatunud inimesel on SARS-CoV-2 võimalus end uuesti leiutada. "Osa sellest on evolutsioon, kuid suur osa on epidemioloogia," ütleb Lauring. Üldiselt on "viirus viiruse rollis parem."
Koroonaviiruse puhangu kohta lugege lähemalt siit Scientific American. Ja lugege meie rahvusvahelise ajakirjade võrgustiku kajastusi siit.
