Viena no neparastajām un intriģējošākajām ļoti mutācijas iezīmēm Omicron variants ir tāds, ka tas ieguva visas mutācijas vienā sērijā ļoti īsā laika posmā. Izmaiņu pakāpe ir tik liela, ka daži cilvēki domā, ka tas varētu būt jauns cilvēka celms korona vīruss (SARS-CoV-3?). Kā tik augsta līmeņa mutācijas varēja notikt tik īsā laika posmā? Daži to apgalvo Omicron var būt attīstījies no pacienta ar nomāktu imūnsistēmu un kādu hronisku infekciju, piemēram, HIV/AIDS. Vai arī tas varētu būt attīstījies pašreizējā viļņā Eiropa kas ir pieredzējis ļoti augstu pārraides ātrumu? Vai arī tas varētu būt saistīts ar kādu Gain-of function (GoF) pētījumu vai kaut ko citu? Kas gūst labumu? Šajā posmā nav iespējams izdarīt nekādus secinājumus. Tomēr šajā rakstā ir mēģināts izgaismot dažādas ar šo parādību saistītās dimensijas.
Nesen ziņots par jauno COVID-19 variantu no Dienvidāfrikas 25th 2021. gada novembris ir izplatījies vairākās pasaules valstīs, proti, Lielbritānijā, Kanādā, Japānā, Austrālijā, Austrijā, Honkongā, Izraēlā, Spānijā, Beļģijā, Dānijā un Portugālē. PVO to ir atzinusi par jaunu problēmu (GOS) un nosaukusi Omicron. Omicron raksturo 30 aminoskābju izmaiņas, trīs mazas dzēšanas un viena neliela ievietošana smaile proteīnā salīdzinājumā ar sākotnējo vīrusu1. Tomēr, pamatojoties uz mutāciju ātrumu2 RNS vīrusu gadījumā nav iespējams vienas nakts laikā izveidot 30 plus mutācijas. Būtu nepieciešami vismaz 3 līdz 5 mēneši, lai radītu 6 mutācijas SARS-CoV-30 2 kb genomā, pamatojoties uz mutāciju ātrumu, ar kādu vīruss dabiski pakļauts.2 pārraidot no saimniekdatora uz saimniekdatoru. Ņemot vērā šo aprēķinu, vajadzēja 15–25 mēnešus, līdz parādījās kaut kas līdzīgs Omicron, kam ir 30 mutācijas. Tomēr pasaule nav redzējusi, ka šī pakāpeniskā mutācija minētajā laika periodā pieauga. Tiek apgalvots, ka šis variants attīstījies no hroniskas infekcijas pacientam ar novājinātu imūnsistēmu, iespējams, neārstētu HIV/AIDS pacientu. Pamatojoties uz izmaiņu pakāpi, tas ir labi jāklasificē kā jauns vīrusa celms (var būt SARS-CoV-3). Neskatoties uz to, esošo mutāciju skaits var liecināt par tā augstāku pārnesamību nekā citi varianti. Tomēr, lai to apstiprinātu, ir vajadzīgi vairāk pētījumu.
Nākamās dažas nedēļas ir būtiskas, lai noteiktu jaunā varianta pārnēsājamību un tā izraisītās slimības smagumu. Līdz šim visi gadījumi ir bijuši viegli un asimptomātiski, un labā ziņa ir tāda, ka mirstība nav bijusi. Mums arī jānovērtē, cik lielā mērā jaunais variants var izvairīties no imūnās aizsardzības, ko nodrošina pašreizējās vakcīnas. Tas ļaus mums izlemt, cik ilgi mēs varam turpināt lietot pašreizējās vakcīnas, pirms tās tiks pielāgotas jaunajam variantam. Pfizer un Moderna jau ir veikuši pasākumus, lai uzlabotu savas vakcīnas. Tomēr joprojām pastāv aktuāls jautājums par šī varianta izcelsmi. Ir ticams, ka Omicron variants varētu būt attīstījies pašreizējā biežākā gadījumu biežuma vilnī Eiropā daudz agrāk, taču Dienvidāfrikas iestādes nesen ziņoja par to (pamatojoties uz genoma sekvencēšanu). Tomēr tas tā var nebūt, jo pašreizējais vilnis ir bijis pēdējos 4–5 mēnešus un saskaņā ar mutāciju biežumu tam būtu bijis jārada ne vairāk kā 5–6 mutācijas.
Vai arī bija Omicron, Gain of Function (GoF) pētījuma produkts, kas noved pie pandēmijas potenciālo patogēnu (PPP) attīstības.3,4. Funkciju ieguves izpēte attiecas uz eksperimentiem, kuros patogēns (šajā gadījumā SARS-CoV-2) iegūst spēju veikt funkciju, kas citādi nebija tā regulārā eksistences sastāvdaļa. Šajā gadījumā tas var palielināt pārnēsājamību un palielinātu virulenci. Tas potenciāli var izraisīt tāda organisma attīstību, kas ir jauns un dabā nav bijis. GoF pētījuma mērķis ir iegūt izpratni par patogēniem variantiem un būt gataviem ar ārstniecības līdzekli vai vakcīnu, ja šāds variants rodas dabā. PPP iegūto mutāciju skaits ne tikai padara celmu ļoti transmisīvu, bet arī palīdz izkļūt no neitralizējošām antivielām, kas izveidotas pret sākotnējo vīrusu atveseļojošiem indivīdiem. Turklāt celmu manipulācijas ir iespējamas, izmantojot modernas gēnu inženierijas metodes, kuru pamatā ir mērķtiecīga RNS rekombinācija5. Tas var arī novest pie jauniem patogēniem variantiem/celmiem ar lielāku mutāciju skaitu, izraisot ļoti transmisīvu un virulentu vīrusu. Pētījumi ir parādījuši, ka 20 mutācijas, kas rodas smailes proteīnā, ieskaitot izmaiņas un svītrojumus, ir pietiekamas, lai izvairītos no lielākās daļas antivielu, kas rodas tādu indivīdu plazmā, kuri ir inficēti ar SARS-CoV-2 vai vakcinēti pret to.6. Saskaņā ar citu pētījumu, spēcīga imūnsistēmas spiediena apstākļos SARS-CoV-2 var iegūt spēju izbēgt no antivielām, veicot tikai 3 izmaiņas, divas delēcijas N termināla domēnā un vienu mutāciju (E483K) smaile proteīnā.7.
Vai būtu jāatļauj šāda veida pētījumi, kas rada PPP? Faktiski ASV 2014. gadā NIH aizliedza veikt funkciju izpēti pēc vairākiem negadījumiem, kuros ASV Slimību kontroles un profilakses centros bija iesaistīti nepareizi apstrādāti patogēni, kas liecina, ka ar šāda veida pētījumiem saistītie riski ievērojami pārsniedz priekšrocības, ko tas var sniegt. Kas gūst labumu no šādu PPP rašanās un izplatības? Tie ir smagi jautājumi, uz kuriem ir vajadzīgas reālas atbildes.
***
Norādes:
- Eiropas Slimību profilakses un kontroles centrs. SARSCoV-2 rašanās un izplatīšanās sekas B.1.1. 529 variants, kas rada bažas (Omicron), ES/EEZ. 26. gada 2021. novembris. ECDC: Stokholma; 2021. Pieejams tiešsaistē plkst https://www.ecdc.europa.eu/en/publications-data/threat-assessment-brief-emergence-sars-cov-2-variant-b.1.1.529
- Simmonds P., 2020. Rampant C→U hipermutācija SARS-CoV-2 un citu koronavīrusu genomos: to īstermiņa un ilgtermiņa evolūcijas trajektoriju cēloņi un sekas. 24. gada 2020. jūnijs. DOI: https://doi.org/10.1128/mSphere.00408-20
- NIH. Pētījumi, kas saistīti ar potenciāliem pandēmijas patogēniem. (lapa pārskatīta 20. gada 2021. oktobrī. https://www.nih.gov/news-events/research-involving-potential-pandemic-pathogens
- "Funkciju ieguvuma" pētījumu mainīgās smiltis. Nature 598, 554-557 (2021). doi: https://doi.org/10.1038/d41586-021-02903-x
- Berts Jans Haijema, Haukelene Volders un Pīters JM Rotjē. Tropisma sugas maiņa: efektīvs veids, kā manipulēt ar kaķu koronavīrusa genomu. Virusoloģijas žurnāls. Vol. 77, Nr. 8. DOI: https://doi.org/10.1128/JVI.77.8.4528-4538.20033
- Schmidt, F., Weisblum, Y., Rutkowska, M. et al. Augsta ģenētiskā barjera SARS-CoV-2 poliklonālo neitralizējošu antivielu izkļūšanai. Daba (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-04005-0
- Andreano E., un citi 2021. gads. SARS-CoV-2 bēgšana no ļoti neitralizējošās COVID-19 atveseļošanās plazmas. PNAS, 7. gada 2021. septembris, 118 (36) e2103154118; https://doi.org/10.1073/pnas.2103154118
***
