Objašnjeno: Mutacija virusa i nova varijanta Covid-19 u UK

Brzo širenje varijanti SARS-CoV-2 tipa UK-a također bi se mogle samostalno razviti u Indiji. Neznanje ne može biti blaženstvo. Jedan od osnovnih elemenata nadzora bolesti je odgovarajuća pokrivenost i gustoća kako bi se uhvatili događaji prije nego što se široko rašire. Mnogo više sekvenciranja genoma je kritično.

Putnici iz Ujedinjenog Kraljevstva ispunjavaju obrasce u međunarodnoj zračnoj luci Chhtrapati Shivaji u Mumbaiju. (AP fotografija/datoteka)

2020. godina ostat će zapamćena po pojavi novog virusa — SARS koronavirusa 2 (SARS-CoV-2) i pandemije Covid-19 koju je izazvao. S još nekoliko dana do kraja, predviđa se da će 2020. završiti s oko 84 milijuna potvrđenih slučajeva Covid-19 i više od 1,8 milijuna smrtnih slučajeva.

Unatoč ovoj turobnosti, ovo je također bila godina nade, s razvojem, testiranjem i odobrenjem cjepiva izuzetnom brzinom . Po prvi put ikad, pandemiju ljudskih bolesti kontrolirala bi cjepiva u stvarnom vremenu.

Dobitnik Nobelove nagrade Joshua Lederberg, jedan od najutjecajnijih mislilaca moderne biologije, jednom je rekao: 'Jedina najveća prijetnja čovjekovoj dominaciji na planetu je virus. Dva nedavna razvoja podsjećaju nas zašto virusi mogu biti tako strašni protivnici.

Otkriveno je da je 58 osoba pozitivnih na novi koronavirus na Antarktiku , pandemija je zahvatila sve kontinente. I a mutantni virus pojavila se u Ujedinjenom Kraljevstvu, koja prijeti da će ponovno zatvoriti svijet - svijet koji se tek počinje oporavljati od karantina i ograničenja kretanja.

Mutacija virusa

Genetski materijal ili genom SARS-CoV-2 je ribonukleinska kiselina (RNA) sastavljena od preko 30.000 jedinica (zvanih nukleotidi). Među obiteljima RNA virusa, koronavirusi imaju najveći genom. Većina drugih RNA virusa u prosjeku ima oko 10 000 nukleotida. Kada se genomi repliciraju - bilo koji genom, bilo DNK ili RNA, od najmanjih virusa do ljudi - dolazi do nasumičnih pogrešaka (ili mutacija). Dok viši organizmi imaju strojeve za ispravljanje ovih pogrešaka, virusi, a posebno oni RNA, nemaju.

Većina mutacija je štetna, a ti virusi se nikad ne vide. Samo mutacije koje nude neku selektivnu prednost rezultiraju evolucijom novih virusnih varijanti.

Evolucija također zahtijeva selekcijski pritisak. Za virus bi to mogla biti njegova sposobnost da se bolje zarazi i umnožava do većeg broja ili izbjegne imunitet domaćina. Mala vjerojatnost ovih događaja kompenzira se visokim stopama razmnožavanja virusa. Na primjer, svaka stanica zaražena koronavirusom proizvodi oko 1000 novih virusnih čestica u manje od 12 sati.

Mutant u Velikoj Britaniji

U Ujedinjenom Kraljevstvu nedavno je otkrivena posebna filogenetska skupina ili loza (nazvana B.1.1.7) SARS-CoV-2. Dva najranija virusa ove loze prikupljena su 20. odnosno 21. rujna iz Kenta i Velikog Londona. Do 15. prosinca ova loza sadržavala je 1623 virusa - 555 iz Kenta, 519 iz Velikog Londona, 545 u drugim regijama Ujedinjenog Kraljevstva uključujući Škotsku i Wales, te četiri iz Australije, Danske, Italije i Nizozemske.

U sljedećih deset dana - 25. prosinca - broj ovih varijanti virusa više se nego udvostručio na 3.575; uglavnom iz Velike Britanije, ali sada i iz Francuske, Irske, Izraela, Hong Konga i Singapura.

Što radi mutacija

U usporedbi s izvornim sojevima SARS-CoV-2, virusi ove loze akumulirali su 23 mutacije u 5 gena. Od toga postoji 17 nesinonimnih i šest sinonimnih mutacija; prvi također mijenjaju aminokiselinu na tom mjestu u proteinu. Važno je da od 17 nesinonimnih mutacija, osam se nalazi u spike proteinu - proteinu koji omogućuje da se virus veže i uđe u stanice.

Mutacija N501Y u jednom od ključnih kontaktnih ostataka u domeni vezanja receptora (RBD) proteina šiljaka povećava njegov afinitet za ACE2 receptor. Mutacija P681H na mjestu cijepanja između domena S1 i S2 šiljastog proteina potiče ulazak u osjetljive stanice i povećava prijenos u životinjskim modelima infekcije.

Promjena N501Y također je povezana s povećanom infektivnošću i virulentnošću na životinjskim modelima. Obje su ove mutacije ranije promatrane neovisno, ali su se spojile u varijantama virusa u Ujedinjenom Kraljevstvu. Rezultat je virus koji se širi brže nego prije.

Stručnjak

Dr Shahid Jameel jedan je od najpoznatijih indijskih virologa. Trenutno je direktor Trivedi škole bioznanosti na Sveučilištu Ashoka, prije je radio za Međunarodni centar za genetski inženjering i biotehnologiju sa sjedištem u Delhiju, a zatim je bio izvršni direktor Wellcome Trust/DBT Alliancea koji financira zdravstvena istraživanja.

Razlog za brigu…

Postoji široko rasprostranjena zabrinutost da ove mutacije mogu spriječiti trenutno korištene testove u otkrivanju virusa, učiniti ga smrtonosnijim ili mu omogućiti da izbjegne cjepiva u razvoju. Za sada nema dokaza ni za jedno od ovih. Uostalom, ove su varijante pronađene kod ljudi za koje je utvrđeno da su pozitivni trenutno dostupnim RT-PCR testovima.

Međutim, iako nema dokaza za težu bolest, postoje jasni dokazi da je ova varijanta zaraznija. Zaraženi proizvode više virusa u nosu i grlu, a to dovodi do većeg širenja virusa i većeg prijenosa s osobe na osobu.

Iako se čini da ove varijante nisu smrtonosnije, s više zaraženih ljudi bio bi veći broj (ne postotak) teških infekcija i smrti. Ovo bi trebao biti razlog za brigu.

…I razlog da ne

Iako postoji više mutacija u spike proteinu, većina stručnjaka vjeruje da bi cjepiva koja su trenutno u razvoju djelovala i na varijante virusa. Vineet Menachery, docentica mikrobiologije i imunologije na Medicinskom ogranku Sveučilišta Texas u Galvestonu, SAD, pružila je prve dokaze za to.

Njegov laboratorij usporedio je učinkovitost uzoraka seruma oporavljenih pacijenata od Covid-19 u neutralizaciji virusa sa ili bez mutacije N501Y. Nisu našli nikakvu razliku. Iako su podijeljeni na Twitteru 23. prosinca i još uvijek nisu dio publikacije, ovi rezultati ohrabruju i ohrabruju.

Putnici gledaju informativne ploče na postaji King's Cross, dok zemlje EU-a nameću zabranu putovanja iz Ujedinjenog Kraljevstva nakon izbijanja koronavirusa, u Londonu, Velika Britanija, 21. prosinca 2020. (Reuters fotografija)

Letovi isključeni, a ne mutacija

Indija je zaustavila sve letove iz Ujedinjenog Kraljevstva i pojačala nadzor u zračnim lukama kako bi zaustavila uvoz visoko prenosivih varijanti. Iako naizgled razumna strategija, takve bi se varijante lako mogle razviti i unutar zemlje. Uostalom, Indija ima preko 10 milijuna potvrđenih infekcija i procjenjuje se da je 150 do 200 milijuna ljudi već zaraženo.

Brza varijanta širenja pod nazivom 501.V2 pojavila se neovisno u Južnoj Africi i dijeli mutaciju N501Y s varijantama u Velikoj Britaniji. Iako varijanta spike N501Y još nije pronađena u Indiji, virusi s mutacijom P681H počeli su se pojavljivati ​​u srpnju i trenutno 14% SARS-CoV-2 koji cirkulira u Indiji nosi ovu mutaciju.

Ovi virusi su uglavnom iz Maharashtre, a neki su i iz Zapadnog Bengala. Trebala bi nam samo još jedna mutacija da bismo došli do mjesta gdje je Ujedinjeno Kraljevstvo danas. I to bi nas u Indiji također trebalo brinuti.

Brza reakcija je ključna

Kako bi se uhvatila pojava novih virusnih varijanti prije nego što se široko rašire u populaciji, Svjetska zdravstvena organizacija (WHO) preporučuje određivanje genomske sekvence virusa iz najmanje jednog od svakih 300 potvrđenih slučajeva (ili 0,33%). Velika Britanija je sekvencirala 135.572 ili 6,2% virusnih varijanti od svojih 2,19 milijuna slučajeva, dok su Južna Afrika i SAD prijavile sekvence genoma u 0,3% potvrđenih slučajeva.

Međutim, Indija je do sada sekvencirala samo 4.976 ili 0,05% virusa iz svojih više od 10 milijuna slučajeva. Ovako ćemo ostati nesvjesni pojave novih varijanti sve dok već ne bude prekasno. Jedan od osnovnih elemenata nadzora bolesti je odgovarajuća pokrivenost i gustoća kako bi se uhvatili događaji prije nego što se široko rašire.

Par prelazi cestu dok nosi kišobran i torbe za kupovinu, u Mayfairu, uoči novih mjera ograničenja Tier-4, u Londonu, subota, 19. prosinca 2020. (AP Photo)

Povoljni indijski uvjeti

Drugi razlog za zabrinutost je da su uvjeti za koje se pretpostavlja da će dovesti do britanske varijante prisutni i u Indiji. Pacijenti s imunodeficijencijom ili imunosupresijom, koji se kronično zaraze SARS-CoV-2, ostaju pozitivni na virusnu RNA 2-4 mjeseca umjesto uobičajenih 2-3 tjedna. Ti se bolesnici često liječe rekonvalescentnom plazmom (ponekad više puta) i obično također lijekom remdesivir.

Sekvenciranje genoma virusa kod takvih pacijenata otkrilo je neobično velik broj nukleotidnih promjena. Također je poznato da se genetska raznolikost virusa unutar bolesnika povećava nakon terapije plazmom. Loš prehrambeni status je poznati uzrok slabog imunološkog sustava, a liječnici u Indiji su prijavili kroničnu infekciju u podskupini pacijenata.

Ostalo je nekoliko nepoznanica

Terapija plazmom i remdesivir također se široko koriste za liječenje pacijenata s Covid-19 u Indiji. Nadalje, plazma je davana u Indiji bez prethodnog testiranja razine neutralizirajućih antitijela. Sve to stvara prilike za pojavu varijanti britanskog tipa i u Indiji. Ali nismo dovoljno sekvencionirali da znamo je li se to dogodilo.

Čak i pri slaboj pokrivenosti, sekvence iz Indije su iskrivljene za urbane lokacije, posebno metroe u kojima se nalaze laboratoriji za sekvenciranje. Za to je potrebna šira pokrivenost kako bi se obuhvatili svi dijelovi zemlje. Indijsko vijeće za medicinska istraživanja može olakšati ovaj proces pružanjem pristupa uzorcima pacijenata s Covid-19 istraživačkim laboratorijima koji imaju kapacitet za genomsko sekvenciranje i analizu podataka. Nadzor u stvarnom vremenu pružit će podatke koji su gusti i granularni za postavljanje politike na temelju dokaza.

Indija je zaustavila sve letove iz Ujedinjenog Kraljevstva i pojačala nadzor u zračnim lukama kako bi zaustavila uvoz visoko prenosivih varijanti. (Ekspresna fotografija: Partha Paul)

Idemo naprijed sa 'SMS-om'

Kada se cjepiva šire šire, postojao bi daljnji pritisak selekcije na virus da se promijeni. Mutanti koji pobjegnu od cjepiva dobro su poznati po drugim virusima, a pojavit će se i za SARS-CoV2. Samo odgovarajući genetski nadzor na vrijeme će otkriti svaki neuspjeh cjepiva.

Kako ulazimo u 2021., poruka kreatorima politike i javnosti je jasna. Oni koji nadziru javno zdravstvo moraju kontinuirano tražiti nove dokaze za donošenje politika na razini stanovništva. Na individualnoj razini, svatko od nas mora raditi na smanjenju prijenosa virusa - manje prijenosa znači manje mogućnosti da se virus promijeni. A SMS je jedini alat koji nam je trenutno dostupan — socijalno distanciranje , maske i dezinfekcija.

Podijelite Sa Svojim Prijateljima: