Kaip galėjo atsirasti COVID-19 Omicron variantas?

Viena iš neįprastų ir labiausiai intriguojančių stipriai mutavusių savybių Mikronas variantas yra tas, kad jis įgijo visas mutacijas vienu sprogimu per labai trumpą laiką. Pokyčių laipsnis yra toks didelis, kad kai kurie žmonės mano, kad tai gali būti nauja žmogaus atmaina koronavirusas (SARS-CoV-3?). Kaip toks aukštas mutacijų lygis galėjo atsirasti per tokį trumpą laikotarpį? Kai kas ginčijasi Mikronas gali išsivystyti iš paciento, kurio imunitetas yra susilpnėjęs, sergančio kokia nors lėtine infekcija, pvz., ŽIV/AIDS. Arba jis galėjo išsivystyti dabartinės bangos metu Europa kurios buvo labai didelės perdavimo spartos? O gal tai gali būti siejama su kokiu nors funkcijos padidėjimo (GoF) tyrimu ar dar kuo nors? Kam naudinga? Šiame etape neįmanoma padaryti jokių išvadų. Nepaisant to, šiame straipsnyje bandoma išsiaiškinti įvairius su reiškiniu susijusius aspektus.  

Neseniai pranešta apie naują COVID-19 variantą iš Pietų Afrikos 25 d^th 2021 m. lapkričio mėn. išplito keliose pasaulio šalyse, būtent JK, Kanadoje, Japonijoje, Australijoje, Austrijoje, Honkonge, Izraelyje, Ispanijoje, Belgijoje, Danijoje ir Portugalijoje. PSO tai įvardijo kaip naują susirūpinimą keliantį variantą (LOJ) ir pavadino jį Mikronas. Omicron būdingas 30 aminorūgščių pokyčių, trys mažos delecijos ir vienas mažas įterpimas į smaigalio baltymą, palyginti su pirminiu virusu.¹. Tačiau remiantis mutacijų greičiu² RNR virusų, per naktį neįmanoma sukurti 30 plius mutacijų. Prireiktų mažiausiai 3–5 mėnesių, kad būtų sukurtos 6 mutacijos SARS-CoV-30 2 kb genome, atsižvelgiant į mutacijų greitį, kurį virusas patiria natūraliai.² upon transmission from host to host. Going by this calculation it should have taken 15 – 25 months for something like Mikronas to emerge, bearing 30 mutations. However, the world has not seen this gradual mutation rise over the said period of time. It is argued that this variant evolved from a chronic infection of an immunocompromised patient, possibly an untreated HIV/AIDS patient. Based on the degree of change, it should well be classified as a new strain of virus (SARS-CoV-3 may be). Nevertheless, the number of mutations present might be indicative of its higher transmissibility than other variants. However, more studies are required to confirm this. 

Ateinančios kelios savaitės yra labai svarbios norint nustatyti naujojo varianto pernešamumą ir jo sukeliamos ligos sunkumą. Iki šiol visi atvejai buvo lengvi ir besimptomiai, o gera žinia ta, kad mirtingumo nebuvo. Taip pat turime įvertinti, kokiu mastu naujasis variantas gali išvengti imuninės apsaugos, kurią suteikia dabartinės vakcinos. Tai leis mums nuspręsti, kiek ilgai galime tęsti su dabartinėmis vakcinomis prieš pritaikydami jas naujam variantui. „Pfizer“ ir „Moderna“ jau ėmėsi veiksmų tobulindamos savo vakcinas. Tačiau vis dar kyla klausimas dėl šio varianto kilmės. Tikėtina, kad Omicron variantas galėjo išsivystyti dabartinėje didesnio atvejų Europoje bangoje daug anksčiau, tačiau Pietų Afrikos valdžios institucijos neseniai pranešė (remiantis genomo sekos nustatymu). Tačiau taip gali nebūti, nes dabartinė banga egzistavo pastaruosius 4–5 mėnesius ir, atsižvelgiant į mutacijų dažnį, turėjo sukelti ne daugiau kaip 5–6 mutacijas. 

Arba buvo Mikronas, „Gin of Function“ (GoF) tyrimo produktas, leidžiantis sukurti galimus pandeminius patogenus (PPP).^3,4. Funkcijų įgijimo tyrimas reiškia eksperimentus, kurių metu patogenas (šiuo atveju SARS-CoV-2) įgyja galimybę atlikti funkciją, kuri kitu atveju nebuvo įprasta jo egzistavimo dalis. Tokiu atveju tai gali padidinti užkrečiamumą ir padidinti virulentiškumą. Tai gali sukelti organizmo, kuris yra naujas ir gamtoje neegzistavo, vystymąsi. GoF tyrimų tikslas – suprasti patogeninius variantus ir pasiruošti terapiniam ar vakcinos būdui, jei toks variantas atsiranda gamtoje. Dėl PPP gautų mutacijų skaičiaus padermė ne tik labai užkrečiama, bet ir padeda atsigauti nuo neutralizuojančių antikūnų, pagamintų prieš pradinį virusą sveikstantiems asmenims. Be to, manipuliuoti štamais galima naudojant šiuolaikinius genų inžinerijos metodus, pagrįstus tiksline RNR rekombinacija⁵. Tai taip pat gali sukelti naujų patogeninių variantų / padermių su didesniu mutacijų skaičiumi, todėl virusas labai perduodamas ir virulentiškas. Tyrimai parodė, kad 20 mutacijų, atsirandančių smaigalio baltyme, įskaitant pokyčius ir delecijas, pakanka, kad būtų išvengta daugumos antikūnų, susidarančių asmenų, užsikrėtusių SARS-CoV-2 arba vakcinuotų nuo SARS-CoV-XNUMX plazmoje.⁶. Remiantis kitu tyrimu, esant stipriam imuniniam spaudimui, SARS-CoV-2 gali įgyti galimybę pabėgti nuo antikūnų atlikdamas tik 3 pakeitimus, du delecijas N galiniame domene ir vieną mutaciją (E483K) smaigalio baltyme.⁷. 

Ar reikėtų leisti atlikti tokius tyrimus, kurie veda į PPP generavimą? Tiesą sakant, funkcijų tyrimų naudą JAV uždraudė 2014 m. NIH po keleto nelaimingų atsitikimų, susijusių su netinkamais patogenais JAV Ligų kontrolės ir prevencijos centruose, o tai rodo, kad su tokiais tyrimais susijusi rizika gerokai viršija naudos, kurią ji gali suteikti. Kas turi naudos iš tokių PPP atsiradimo ir plitimo? Tai sunkūs klausimai, į kuriuos reikia tikrų atsakymų.  

*** 

Nuorodos:  

1. Europos ligų prevencijos ir kontrolės centras. SARSCoV-2 atsiradimo ir plitimo pasekmės B.1.1. 529 susirūpinimą keliantis variantas (Omicron), skirtas ES/EEE. 26 m. lapkričio 2021 d. ECDC: Stokholmas; 2021. Prieiga internete adresu https://www.ecdc.europa.eu/en/publications-data/threat-assessment-brief-emergence-sars-cov-2-variant-b.1.1.529   

2. Simmonds P., 2020. Siaučianti C→U hipermutacija SARS-CoV-2 ir kitų koronavirusų genomuose: jų trumpalaikių ir ilgalaikių evoliucijos trajektorijų priežastys ir pasekmės. 24 m. birželio 2020 d. DOI: https://doi.org/10.1128/mSphere.00408-20 

3. NSI. Tyrimai, susiję su padidintais potencialiais pandemijos patogenais. (puslapis peržiūrėtas 20 m. spalio 2021 d. https://www.nih.gov/news-events/research-involving-potential-pandemic-pathogens  

4. „Funkcijų įgijimo“ tyrimų smėlis. Nature 598, 554-557 (2021). doi: https://doi.org/10.1038/d41586-021-02903-x 

5. Bertas Janas Haijema, Haukelienė Volders ir Peteris JM Rottieris. Rūšių keitimas tropizmas: veiksmingas būdas manipuliuoti kačių koronaviruso genomu. Virusologijos žurnalas. t. 77, Nr. 8. DOI: https://doi.org/10.1128/JVI.77.8.4528-4538.20033 

6. Schmidt, F., Weisblum, Y., Rutkowska, M. ir kt. Didelis genetinis barjeras SARS-CoV-2 polikloniniams neutralizuojantiems antikūnams pabėgti. Gamta (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-04005-0 

7. Andreano E., et al 2021 m. SARS-CoV-2 pabėgimas iš labai neutralizuojančios COVID-19 sveikstančios plazmos. PNAS 7 m. rugsėjo 2021 d. 118 (36) e2103154118; https://doi.org/10.1073/pnas.2103154118 

***