Kazalo:

Kako nastanejo mutacije, ali je vredno čakati na nov sev koronavirusa?
Kako nastanejo mutacije, ali je vredno čakati na nov sev koronavirusa?

Video: Kako nastanejo mutacije, ali je vredno čakati na nov sev koronavirusa?

Video: Kako nastanejo mutacije, ali je vredno čakati na nov sev koronavirusa?
Video: Сет Беркли: ВИЧ и грипп – стратегия вакцинации 2024, Marec
Anonim

Oktobra lani je nekje v Indiji za COVID-19 zbolela oseba, ki je verjetno imunsko oslabljen. Njegov primer je bil morda blag, vendar se je zaradi nezmožnosti njegovega telesa, da se znebi koronavirusa, zadržal in se razmnožil. Ko se je virus razmnoževal in premikal iz ene celice v drugo, so se koščki genskega materiala napačno kopirali. S tem modificiranim virusom je okužil vse okoli sebe.

Tako je po mnenju znanstvenikov nastal sev koronavirusa Delta, ki po svetu pustoši in vsak dan zahteva ogromno življenj. Med pandemijo COVID-19 je bilo ugotovljenih že na tisoče različic tega virusa, od katerih štiri veljajo za "zaskrbljujoče" - Alfa, Beta, Gama in Delta.

Najbolj nevarna med njimi je Delta, po nekaterih poročilih je približno 97 % bolj nalezljiva od prvotnega koronavirusa, ki se je pojavil leta 2019 v Wuhanu. Toda ali lahko obstajajo še bolj nevarni sevi kot Delta? Razumevanje, kako nastanejo mutacije, bo pomagalo odgovoriti na vprašanje.

Koronavirusi so bolj dovzetni za mutacije kot drugi virusi

Takšen razvoj dogodkov kot v Indiji za mikrobiologe ni bil presenečenje. Seveda niso mogli napovedati, kje in kdaj se bo pojavil še bolj smrtonosni virus in ali se bo to sploh zgodilo, a je bila možnost nevarne mutacije v celoti priznana. Po besedah Bethany Moore, predsednice Oddelka za mikrobiologijo in imunologijo na Univerzi v Michiganu, vsakič, ko virus vstopi v celico, podvoji svoj genom in se razširi na druge celice.

Poleg tega koronavirusi svoje genome kopirajo bolj malomarno kot ljudje, živali ali celo nekateri drugi patogeni. To pomeni, da v procesu kopiranja lastnih genetskih kod pogosto delajo napake, kar vodi do mutacij. Čeprav obstajajo virusi, ki mutirajo še pogosteje kot koronavirus, na primer gripa. To je zato, ker RNA koronavirusov vsebuje lektorski encim, ki je odgovoren za dvojno preverjanje kopij. Zato najpogosteje v kakšni obliki pride v človeka, na ta način prihaja od njega.

Vendar, kot pravijo epidemiologi, da bi svetu povzročili nepopravljivo škodo, veliko napačno kopiranih kopij ni potrebno. Virusi, ki se prenašajo s kapljicami v zraku, na primer med pogovorom, se širijo veliko hitreje kot tisti, ki se prenašajo spolno, s krvjo ali celo na otip. Poleg tega imajo takšni virusi še eno nevarnost – okužena oseba ga lahko prenese in celo njegovo mutirano različico, še preden izve za svojo okužbo.

Posamezne mutacije koronavirusa so manj nevarne kot konvergentna evolucija

Večina mutacij virus ubije sama ali pa umre zaradi pomanjkanja širjenja, torej ga prenašalec prenese na manjše število ljudi, ki izolirajo in preprečijo nadaljnje širjenje virusa. Ko pa nastane veliko število mutacij, nekaterim po nesreči uspe "pobegniti" iz omejenega kroga prenašalcev, na primer, če okužena oseba obišče gnečo ali dogodek z velikim številom udeležencev.

Vendar pa se po besedah Vaughna Cooperja, profesorja mikrobiologije in molekularne genetike, znanstveniki najbolj ne bojijo niti mutacije katerega koli virusa, temveč podobnih sprememb, ki se pojavljajo v številnih neodvisnih različicah. Takšne spremembe vedno naredijo virus bolj popoln v smislu evolucije. Ta pojav se imenuje konvergentna evolucija.

Na primer, pri vseh zgoraj omenjenih sevih se je mutacija pojavila v enem delu spike proteina (spike protein). Te izbokline pomagajo virusu okužiti človeške celice. Tako je bila zaradi mutacije D614G ena vrsta aminokisline (imenovana asparaginska kislina) zamenjana z glicinom, zaradi česar je virus postal bolj nalezljiv.

Druga pogosta mutacija, znana kot L452R, pretvori aminokislino levcin v arginin, spet v spike proteinu. Glede na to, da so mutacijo L452 opazili pri več kot ducatu posameznih klonov, je mogoče sklepati, da zagotavlja pomembno prednost koronavirusu. To domnevo so raziskovalci nedavno potrdili po sekvenciranju na stotine vzorcev virusa. Poleg tega, kot predlagajo znanstveniki, L452R pomaga virusu okužiti ljudi z določeno imunostjo proti koronavirusu.

Ker je bil spike protein ključnega pomena za razvoj cepiv in zdravljenja, so znanstveniki izvedli največ raziskav za preučevanje mutacij v njem. Toda nekateri znanstveniki menijo, da študija mutacij v proteinu spike sama po sebi ni dovolj za razumevanje virusa. To mnenje se strinja zlasti Nash Rochman, strokovnjak za evolucijsko virologijo.

Rohman je soavtor nedavnega članka, ki navaja, da čeprav je spike protein pomemben element virusa, obstaja še en, enako pomemben del, ki se imenuje nukleokapsidni protein. To je prevleka, ki obdaja RNA genom virusa. Po mnenju znanstvenika lahko ti dve področji delujeta skupaj. To pomeni, da se lahko varianta z mutacijo v spike proteinu brez kakršnih koli sprememb v nukleokapsidnem proteinu obnaša precej drugače kot druga varianta, ki ima mutacije v obeh proteinih.

Skupina mutacij, ki delujejo usklajeno, se imenuje epistaza. Simulacije Rohmana in sodelavcev kažejo, da lahko majhna skupina mutacij na različnih točkah pomaga virusu ubežati protitelesom in tako zmanjša učinkovitost cepiva.

Grožnja nevarne mutacije koronavirusa bo ostala do konca pandemije

Največja skrb znanstvenikov je dejstvo, da se pojavljajo mutacije, ki so odporne na cepljenje. Vsa cepiva trenutno kažejo svojo učinkovitost. Vendar se je najnovejša različica Mu že izkazala za veliko bolj odporno nanje kot vsi prejšnji sevi, vključno z varianto Delta.

Glede na to, da je majhen del svetovnega prebivalstva še vedno cepljen, virus nima posebne potrebe po mutaciji, ki bi lahko popolnoma prelisičila imunski sistem. Strokovnjaki menijo, da virus lažje najde nove in boljše načine za okužbo milijard ljudi, ki še nimajo imunosti.

Vendar nihče ne ve, kakšne mutacije so pred nami in koliko škode lahko povzročijo. Glede na dolgo inkubacijsko dobo lahko virus z nevarno mutacijo preživi in se razprši po planetu, tudi če izvira iz redko poseljenega območja.

Pri razumevanju vprašanja mutacij je pomembno razumeti eno stvar - pojavijo se, ko pride do razmnoževanja virusa. Mutacije, ki se letos pojavljajo v različnih državah, so razlog, da pandemija še ni pod nadzorom. Se pravi, bolj ko je pandemija divja, več mutacij se pojavi, kar posledično prispeva k še večjemu širjenju virusa. Zato je najboljši način za preprečevanje nastanka prihodnjih, nevarnejših sevov omejiti število ponovitev. Trenutno pri tem pomaga cepljenje, pa tudi skladnost s preventivnimi ukrepi.

Priporočena: