Kako je lahko nastala Omicron različica COVID-19?

Ena nenavadnih in najbolj zanimivih lastnosti močno mutiranega Micron različica je, da je pridobil vse mutacije v enem samem izbruhu v zelo kratkem času. Stopnja spremembe je tolikšna, da nekateri mislijo, da bi lahko šlo za novo vrsto človeka koronavirus (SARS-CoV-3?). Kako je lahko prišlo do tako visoke stopnje mutacije v tako kratkem času? Nekateri trdijo, da Micron se je morda razvil iz bolnika z oslabljenim imunskim sistemom z neko kronično okužbo, kot je HIV/AIDS. Ali pa bi se lahko razvil v trenutnem valu v Evropa ki je bila priča zelo visokim stopnjam prenosa? Ali pa je lahko povezano z raziskavo Gain-of Function (GoF) ali čim drugim? Kdo ima koristi? Na tej stopnji ni mogoče narediti nobenega zaključka. Kljub temu ta članek poskuša osvetliti različne razsežnosti, povezane s tem pojavom.  

Nedavno prijavljena nova različica COVID-19 iz Južne Afrike 25^th November 2021 se je razširil na več držav na svetu, in sicer na Združeno kraljestvo, Kanado, Japonsko, Avstralijo, Avstrijo, Hongkong, Izrael, Španijo, Belgijo, Dansko in Portugalsko. SZO je to označila kot novo varianto zaskrbljenosti (VOC) in jo poimenovala Micron. Za Omicron je značilno 30 sprememb aminokislin, tri majhne delecije in ena majhna vstavitev v spike protein v primerjavi z originalnim virusom¹. Vendar pa na podlagi stopnje mutacij² virusov RNA ni mogoče čez noč razviti več kot 30 mutacij. Za ustvarjanje 3 mutacij v 5kb genoma SARS-CoV-6 bi bilo potrebnih vsaj 30 do 2 mesecev na podlagi stopnje mutacij, ki jih virus doživi naravno.² ob prenosu od gostitelja do gostitelja. Glede na ta izračun bi moralo trajati 15-25 mesecev, da se pojavi nekaj, kot je Omicron, ki nosi 30 mutacij. Vendar pa svet ni opazil, da bi se ta postopna mutacija v omenjenem obdobju povečala. Trdijo, da se je ta varianta razvila iz kronične okužbe imunsko oslabljenega bolnika, morda nezdravljenega bolnika z virusom HIV/AIDS. Glede na stopnjo spremembe ga je treba razvrstiti kot nov sev virusa (lahko je SARS-CoV-3). Kljub temu lahko število prisotnih mutacij kaže na večjo prenosljivost kot druge različice. Vendar pa je za to potrditev potrebnih več študij. 

Naslednjih nekaj tednov je ključnega pomena za določitev prenosljivosti nove variante in resnosti bolezni, ki jo povzroča. Do zdaj so bili vsi primeri blagi in asimptomatski, dobra novica pa je, da ni bilo smrtnosti. Prav tako moramo oceniti, v kolikšni meri se nova varianta lahko izogne ​​imunski zaščiti, ki jo zagotavljajo sedanja cepiva. To nam bo omogočilo, da se odločimo, kako dolgo lahko nadaljujemo s sedanjimi cepivi, preden jih prilagodimo za novo različico. Pfizer in Moderna sta že naredila korake za prilagoditev svojih cepiv. Še vedno pa ostaja odprto vprašanje o izvoru te različice. Verjetno je, da se je varianta Omicron morda razvila v sedanjem valu večje incidence primerov v Evropi veliko prej, vendar so jo južnoafriške oblasti nedavno poročale (na podlagi sekvenciranja genoma). Vendar to morda ni tako, saj je trenutni val prisoten zadnjih 4-5 mesecev in glede na stopnjo mutacij ne bi smel povzročiti več kot 5-6 mutacij. 

Ali je bil Micron, produkt raziskave Gain of Function (GoF), ki vodi v razvoj pandemičnih potencialnih patogenov (PPP)^3,4. Raziskave pridobivanja funkcij se nanašajo na poskuse, v katerih patogen (v tem primeru SARS-CoV-2) pridobi sposobnost opravljanja funkcije, ki sicer ni bila del njegovega rednega obstoja. V tem primeru lahko povzroči povečano prenosljivost in povečano virulenco. To lahko potencialno vodi do razvoja organizma, ki je nov in v naravi še ni obstajal. Namen raziskav GoF je pridobiti razumevanje patogenih variant in biti pripravljen s terapijo ali cepivom, če se takšna varianta pojavi v naravi. Število mutacij, ki jih pridobijo PPP, ne samo, da je sev zelo prenosljiv, ampak tudi pomaga ubežati nevtralizirajočim protitelesom proti izvirnemu virusu pri rekonvalescentih posameznikih. Poleg tega je možna manipulacija sevov z uporabo sodobnih tehnik genskega inženiringa, ki temeljijo na ciljni rekombinaciji RNA⁵. To lahko vodi tudi do novih patogenih variant/sevov z večjim številom mutacij, kar vodi do zelo prenosljivega in virulentnega virusa. Raziskave so pokazale, da 20 mutacij, ki se pojavljajo v beljakovini kos, vključno s spremembami in izbrisi, zadostuje za utajo večine protiteles, ustvarjenih v plazmi posameznikov, ki so bili okuženi s SARS-CoV-2 ali cepljeni proti njemu.⁶. Po drugi študiji lahko SARS-CoV-2 pod močnim imunskim pritiskom pridobi sposobnost ubežanja protitelesom s samo 3 spremembami, dvema delecijama v N končni domeni in eno mutacijo (E483K) v spike proteinu.⁷. 

Ali je treba dovoliti tovrstne raziskave, ki vodijo do ustvarjanja FFS? Pravzaprav je pridobitev funkcijskih raziskav prepovedal ZDA leta 2014 s strani NIH po vrsti nesreč, ki so vključevale napačno ravnanje s patogeni v ameriških centrih za nadzor in preprečevanje bolezni, kar kaže na to, da tveganja, povezana s tovrstnimi raziskavami, daleč odtehtajo koristi, ki jih lahko zagotovi. Kdo ima koristi od nastanka in širjenja tovrstnih javno-zasebnih partnerstev? To so težka vprašanja, ki zahtevajo resnične odgovore.  

*** 

Reference:  

1. Evropski center za preprečevanje in nadzor bolezni. Posledice nastanka in širjenja SARSCoV-2 B.1.1. 529 varianta zaskrbljenosti (Omicron), za EU/EGP. 26. november 2021. ECDC: Stockholm; 2021. Na voljo na spletu na https://www.ecdc.europa.eu/en/publications-data/threat-assessment-brief-emergence-sars-cov-2-variant-b.1.1.529   

2. Simmonds P., 2020. Razširjena hipermutacija C→U v genomih SARS-CoV-2 in drugih koronavirusov: vzroki in posledice za njihove kratkoročne in dolgoročne evolucijske poti. 24. junija 2020. DOI: https://doi.org/10.1128/mSphere.00408-20 

3. AMERIŠKI NACIONALNI INŠTITUT ZA ZDRAVJE. Raziskave, ki vključujejo povečane potencialne pandemične patogene. (stran pregledana 20. oktobra 2021. https://www.nih.gov/news-events/research-involving-potential-pandemic-pathogens  

4. Premikajoči se pesek raziskav o pridobitvi funkcije. Narava 598, 554-557 (2021). doi: https://doi.org/10.1038/d41586-021-02903-x 

5. Bert Jan Haijema, Haukeliene Volders in Peter JM Rottier. Tropizem za zamenjavo vrst: učinkovit način za manipulacijo genoma mačjega koronavirusa. Virology Journal. Zv. 77, št. 8. DOI: https://doi.org/10.1128/JVI.77.8.4528-4538.20033 

6. Schmidt, F., Weisblum, Y., Rutkowska, M. et al. Visoka genetska ovira za pobeg poliklonskih nevtralizirajočih protiteles SARS-CoV-2. Narava (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-04005-0 

7. Andreano E., sod 2021. SARS-CoV-2 pobeg iz visoko nevtralizirajoče rekonvalescentne plazme COVID-19. PNAS 7. september 2021 118 (36) e2103154118; https://doi.org/10.1073/pnas.2103154118 

***