Vysvetlenie: Sú nové kmene Covid-19 objavené v USA nákazlivejšie?

Vírus SARS-COV-2: Výskumníci sledujú varianty vírusov, pretože niektoré z nich môžu byť smrteľnejšie ako pôvodný vírus, môžu byť ľahšie prenosné a môžu mať dopad na účinnosť vakcín.

3D sken častíc vírusu SARS-CoV-2 vytvorený dizajnérskym laboratóriom Nanographics je uvedený v tomto letáku vydanom vo Viedni, Rakúsko, 20. januára 2021. (Nanographics.at/Handout cez Reuters)

V štúdii zverejnenej v nedeľu, ktorá ešte nebola preskúmaná, vedci oznámili sedem nových variantov vírusu SARS-CoV-2 v USA. Výskumníci sledujú varianty vírusov, pretože niektoré z nich môžu byť smrteľnejšie ako pôvodný vírus, môžu byť ľahšie prenosné a môžu mať dopad na účinnosť vakcín.

Známe varianty SARS-CoV-2

B.1.1.7 : Tento variant sa objavil v Spojenom kráľovstve a môže byť spojený so zvýšeným rizikom úmrtia v porovnaní s inými variantmi, uviedlo americké Centrum pre kontrolu a prevenciu chorôb (CDC).

B.1.351 : Tento variant sa objavil nezávisle od variantu v Spojenom kráľovstve a prvýkrát bol identifikovaný v Južnej Afrike. Koncom januára 2021 to bolo hlásené aj v USA.

P.1 : Tento variant sa objavil v Brazílii a je známe, že má 17 jedinečných mutácií. Tri z nich sú vo väzbovej doméne receptora spike proteínu (spike proteín, ktorý vyčnieva z povrchu vírusu, je jedným z kľúčových dôvodov, prečo sa SARS-CoV-2 dokázal tak rýchlo šíriť, a preto mutácie, ktoré ovplyvňujú spike proteín, je dôležité pochopiť).

Autori nedávnej štúdie tvrdia, že v oblastiach, kde je prevalencia vírusu vysoká, mohli selekčné tlaky podporiť vznik variantov, ktoré sa vyhýbajú neutralizačným protilátkam (proteíny, ktoré bránia vírusu infikovať sa, keď sa už dostane do tela). U všetkých siedmich nových línií, ktoré zaznamenali výskumníci, sa vo všetkých vyvinula mutácia v rovnakom genetickom písmene, ktorá ovplyvňuje spôsob, akým vírus vstupuje do ľudských buniek. Zatiaľ však nie je jasné, či táto mutácia robí tieto nové varianty nákazlivejšími a nebezpečnejšími.

Tento obrázok z elektrónového mikroskopu z roku 2020, ktorý sprístupnili Centrá pre kontrolu a prevenciu chorôb, ukazuje častice vírusu SARS-CoV-2, ktoré spôsobujú COVID-19.
(CDC cez AP)

Okrem toho existuje pravdepodobne viac variantov vírusu na celom svete, ale určiť to môže iba sekvenovanie genómu, čo sa v súčasnosti dostatočne nedeje. V dokument Ministerstvo zdravotníctva a starostlivosti o rodinu zverejnené koncom decembra 2020 načrtlo niektoré kroky, ktoré podnikne na zvýšenie a rozšírenie sekvenovania genómu vírusu. Jeden z načrtnutých krokov zahŕňa odoslanie piatich percent pozitívnych vzoriek do desiatich regionálnych laboratórií na sekvenovanie genómu rozmiestnených po celej krajine.

Prečo vírusy mutujú?

Evolúcia pomáha organizmom meniť sa v reakcii na určité zmeny v prostredí. Cieľom je pomôcť organizmu prispôsobiť sa tak, aby prežil. V trilógii Naked Ape zoológ Desmond Morris píše o tom, ako sa ľudia v priebehu miliónov rokov evolúcie prispôsobili meniacemu sa prostrediu. Uvažuje napríklad o vplyve mestského života na človeka. Morris tvrdí, že napriek tomu, že život v meste je osamelý a stresujúci, ľudia sa do nich hrnú, pretože mesto pôsobí ako obrovské stimulačné centrum, kde môže prekvitať a rozvíjať sa naša veľká vynaliezavosť.

Keďže vírusy sa môžu replikovať iba v hostiteľskej bunke, ich vývoj je ovplyvnený ich hostiteľmi. To znamená, že vírus zmutuje, aby sa vyhol obrane, ktorú preňho hostitelia postavili.

Kniha, Lekárska mikrobiológia hovorí, že v porovnaní s DNA vírusmi majú RNA vírusy (SARS-CoV-2 je RNA vírus) oveľa vyššiu mieru mutácií, pravdepodobne jednu mutáciu na kópiu genómu. Mutácie môžu byť škodlivé, neutrálne a príležitostne môžu byť priaznivé. Kniha poznamenáva, že v danej populácii môžu pretrvávať iba tie mutácie, ktoré nezasahujú do základných funkcií vírusu.

Tento obrázok z transmisného elektrónového mikroskopu ukazuje SARS-CoV-2-známy tiež ako 2019-nCoV, vírus, ktorý spôsobuje COVID-19, izolovaný od pacienta v USA. (BSIP/Universal Images Group/Getty Images)

Článok v Nature hovorí, že v porovnaní s vírusom HIV, ktorý spôsobuje AIDS, sa vírus SARS-CoV-2 pri šírení mení oveľa pomalšie.

Ale podobne ako ľudia ovplyvňujú vývoj vírusov, aj vírusy formovali spôsob, akým sa ľudia vyvíjali. V štúdii z roku 2016 uverejnenej v časopis eLife Autori poznamenávajú, že neustály boj medzi patogénmi a ich ľudskými hostiteľmi je už dlho uznávaný ako kľúčová hybná sila evolúcie. V tejto štúdii autori poznamenávajú, že asi 30 percent všetkých adaptácií proteínov (proteíny pomáhajú bunkám vykonávať ich funkcie) u ľudí, pretože ich odlišnosť od šimpanzov bola spôsobená vírusmi. Je príznačné, že počas epidémií alebo pandémií populácia napadnutá vírusom buď vyhynie, alebo sa prispôsobí.

Ale čo je to vlastne mutácia?

Akonáhle vírus vstúpi do tela svojho hostiteľa, aby infikoval hostiteľa, začne sa replikovať, čo znamená vytvoriť kópie celej svojej genetickej sekvencie. Ale raz za čas sa vírus pri replikácii pomýli. A Blog záznam na webovej stránke Harvardskej univerzity vysvetľuje, že tieto chyby, zvyčajne zmena v jednom písmene ( každý koronavírus má asi 30 000 písmen RNA ) medzi tisíckami v sekvencii vírusu môže zmeniť vlastnosti proteínov vírusu, a teda zmeniť jeho schopnosti. Táto zmena sa nazýva mutácia a ak ide o priaznivú mutáciu, môže poskytnúť vírusu novú schopnosť, ktorá podporuje jeho rozmnožovanie, čo napomáha k rozšíreniu vírusu v priebehu generácií.

Je pravdepodobné, že takéto druhy priaznivých mutácií vo víruse SARS-CoV-2 spôsobujú vznik nových variantov. Napríklad je známe, že britský variant je asi o 25-40 percent infekčnejší ako pôvodný vírus.

Čo znamenajú mutácie pre vakcíny?

V komentári v časopise Nature dvaja imunológovia, Dennis Burton a Eric Topol, vyzvali na alternatívny prístup k pripravenosti na pandémiu. V tomto prístupe by sa zdroje mali vynaložiť na vývoj „panvírusových vakcín“, ktoré môžu poskytnúť imunizáciu proti viacerým kmeňom vírusu.

SÚBOR – Na tejto archívnej fotografii z 10. februára 2021 ľudia dostávajú vakcínu proti COVID-19 v Senior Centre Martina Luthera Kinga v North Las Vegas. Počet prípadov koronavírusu v USA po zimnej vlne naďalej klesá. (AP/Súbor)

Je to nevyhnutné v kontexte SARS-CoV-2, pretože sa už vyvíja a prvé dôkazy ukazujú, že niektoré z jeho kmeňov sú ľahšie prenosné, čo znamená, že keď sa objavia ďalšie varianty vírusu, vakcíny, ktoré už existujú, môžu byť menej účinné. proti nim.

Vývoj vakcín proti iným koronavírusom

Hoci existujú stovky koronavírusov, o ktorých je známe, že infikujú zvieratá, ako sú ošípané, ťavy, netopiere a mačky, doteraz bolo identifikovaných sedem typov koronavírusov, ktoré infikujú ľudí. U ľudí vírusy zvyčajne spôsobujú mierne až stredne závažné ochorenia horných dýchacích ciest, ako je napríklad prechladnutie. V posledných dvoch desaťročiach sa však objavili agresívnejšie koronavírusy, ktoré sú schopné spôsobiť u ľudí vážne ochorenia a dokonca aj smrť. Patria sem SARS-CoV, MERS a teraz SARS-CoV-2.

Zistilo sa, že prvý koronavírus infikuje ľudí v roku 1965, keď vedci DJ Tyrrell a ML Bynoe izolovali kmeň vírusu s názvom B814 z výplachu nosa chlapca, ktorý mal príznaky bežnej nádchy.

Vývoj vakcíny pre prvé štyri ľudské koronavírusy, medzi ktoré patrí HCoV-229E (jeden z prvých kmeňov opísaných v polovici 60-tych rokov), HCoV-OC43 (objavený v polovici neskorých 60-tych rokov), HCoV-NL63 a HCoV-HKU1 ( NL63 a HKU1 objavené v Hong Kongu začiatkom roku 2005) neboli prioritou, pretože spôsobujú len mierne ochorenie. Len pred dvoma desaťročiami, keď sa v Číne okolo roku 2003 objavil SARS-CoV, bola pociťovaná potreba vyvinúť vakcínu, pretože to bol prvý príklad ľudského koronavírusu, ktorý by mohol spôsobiť vážne ochorenie.

Písanie v Journal of Biomedical Science autori poznamenávajú, že hoci boli vyvinuté a testované rôzne formy vakcín v predklinických modeloch pre SARS a MERS, žiadna z nich nebola schválená FDA.

Prečo bolo ľahké vyrobiť vakcínu proti SARS-CoV-2?

Odpoveď potenciálne spočíva v spike proteínu vírusu, z ktorých množstvo vyčnieva z povrchu vírusu a tvorí korunu, ktorá dáva vírusu jeho meno. Špičkový proteín uľahčuje vírusu naviazať sa na receptor ACE2 (na tento receptor sa viažu SARS-CoV aj SARS-CoV-2) v ľudských bunkách, po čom vírus začne infikovať svojho hostiteľa. Ale tento vrcholový proteín, ktorý uľahčuje prenos, je tiež jedným z dôvodov, prečo sa vakcíny proti SARS-CoV-2 vyvíjali rýchlejšie v porovnaní s predchádzajúcimi dvoma ľudskými koronavírusmi SARS a MERS, pre ktoré stále neexistuje schválená vakcína.

Najmä návrh vakcíny pre SARS-CoV-2 sa zrýchlil, pretože spike proteín ponúka väčšiu oblasť, na ktorú môže vakcína zacieliť, čo uľahčuje spustenie imunitného systému tela do tvorby neutralizujúcich protilátok, proteínov, ktoré bránia spike proteín z väzby s receptorom a spustenie infekcie.

Zdieľajte So Svojimi Priateľmi: