Ποιες μεταλλάξεις του κοροναϊού θα δημιουργήσουν πρόβλημα στο μέλλον
Τα μεταλλαγμένα στελέχη του SARS-CoV-2 που αναγνωρίστηκαν στη Βρετανία και τη Νότια Αφρική ακολουθούν ένα συγκεκριμένο μοτίβο που δημιουργεί ανησυχία για το μέλλον, προειδοποιεί μελέτη στο περιοδικό Science.
Αμερικανοί αναφέρουν ότι ο ιός δείχνει να απορρίπτει επιλεκτικά μικρά τμήματα του γενετικού υλικού του προκειμένου να ξεφεύγει από τα αντισώματα του ανοσοποιητικού συστήματος.
Αυτό είναι πιθανότερο να συμβεί όταν ο ιός δέχεται μεγάλες εξελικτικές πιέσεις, για παράδειγμα στον οργανισμό ανοσοκατεσταλμένων ασθενών στους οποίους η λοίμωξη διαρκεί για εβδομάδες ή και μήνες, δίνοντας στον ιό το χρονικό περιθώριο να μεταλλαχθεί ώστε να αντιστέκεται στη θεραπεία με αντισώματα ή άλλα φάρμακα.
Διαγραφή
Η ερευνητική ομάδα διαπίστωσε ότι στα μεταλλαγμένα στελέχη που έχουν ήδη ταυτοποιηθεί, καθώς και σε χιλιάδες άλλα στελέχη που καταγράφηκαν σε όλο τον κόσμο, απουσιάζει ένα μικρό τμήμα της πρωτεΐνης-ακίδας του SARS-CoV-2, την οποία χρησιμοποιεί ο ιός για να εισέρχεται στα ανθρώπινα κύτταρα.
Η απώλεια μικρών τμημάτων της πρωτεΐνης, η οποία οφείλεται στην απώλεια τμημάτων του αντίστοιχου γονιδίου, δεν δείχνει να εμποδίζει τον ιό να αναγνωρίζει τα ανθρώπινα κύτταρα. Εμποδίζει όμως την αναγνώριση του εισβολέα από τα αντισώματα που παράγονται στον ανθρώπινο οργανισμό, είτε στη διάρκεια της λοίμωξης είτε μετά τον εμβολιασμό –η πρωτεΐνη-ακίδα είναι ο στόχος όλων των σημερινών εμβολίων.
Στη διάρκεια της λοίμωξης Covid-19, ο ιός συνεχώς δημιουργεί αντίγραφα του γονιδιώματός του για να πολλαπλασιαστεί. Η διαδικασία δεν είναι ποτέ απολύτως αξιόπιστη, με αποτέλεσμα τα αντίγραφα να εμφανίζουν τυχαίες μεταλλάξεις. Κάποιες είναι επιβλαβείς για τον ιό και εξαφανίζονται, άλλες του προσφέρουν εξελικτικό πλεονέκτημα και διαιωνίζονται.
Το σημαντικό στη συγκεκριμένη περίπτωση είναι ότι ο μηχανισμός που διορθώνει τυχόν λάθη στην αντιγραφή των γονιδίων δεν μπορεί να αποκαταστήσει τυχόν διαγραφές τμημάτων της αλληλουχίας.
«Δεν μπορείς να διορθώσεις κάτι που λείπει» εξηγεί σε δελτίο Τύπου ο Πολ Ντούπρεξ, επικεφαλής της μελέτης στο Πανεπιστήμιο του Πίτσμπουργκ.
Η ομάδα του υπέβαλε την έρευνα για δημοσίευση τον περασμένο Νοέμβριο, πριν ταυτοποιηθούν τα στελέχη της Βρετανίας και της Νότιας Αφρικής. Όμως και οι δύο παραλλαγές του ιού βρέθηκαν αργότερα να φέρουν τέτοιες μεταλλάξεις διαγραφής.
1.000 μεταλλαγμένα στελέχη
Η ερευνητική προσπάθεια ξεκίνησε όταν ο Ντούπρεξ αναγνώρισε αυτές τις διαγραφές σε δείγμα από έναν νοσηλευόμενο καρκινοπαθή που λάμβανε ανοσοκατασταλτικά φάρμακα και παρέμεινε μολυσμένος με SARS-CoV-2 για 74 ημέρες πριν τελικά υποκύψει. Στην περίπτωσή του, ο ιός δεν εξουδετερωνόταν από ένα γνωστό αντίσωμα που κανονικά αναγνωρίζει τον SARS-CoV-2.
Θορυβημένος, ο Ντούπρεξ συνεργάστηκε με ιολόγους για να εξετάσει αν οι διαγραφές αυτές εντάσσονται στο πλαίσιο μιας ευρύτερης εξελικτικής τάσης.
Όταν ξεκίνησε η προσπάθεια το καλοκαίρι του 2020, ο SARS-CoV-2 θεωρείτο σχετικά σταθερός ιός από γενετική άποψη.
Όταν όμως η ομάδα ανέλυσε σχεδόν 150.000 γονιδιώματα του ιού από διάφορες περιοχές του κόσμου, εντόπισε πάνω από 1.000 περιπτώσεις με διαγραφές στο γονίδιο της πρωτεΐνης-ακίδας. Οι διαγραφές αυτές αφορούσαν πάντα το ίδιο τμήμα της πρωτεΐνης, το οποίο μπορεί να αλλάζει χωρίς να επηρεάζει σημαντικά την ικανότητα του ιού να αναγνωρίζει τα ανθρώπινα κύτταρα.
«Η εξέλιξη επαναλάμβανε τον εαυτό της» λέει ο Κέβιν ΜακΚάρθι, ο ιολόγος του οποίου τη βοήθεια ζήτησε ο Ντούπρεξ.
Ένα από τα γονιδιώματα στα οποία βρέθηκαν οι ανησυχητικές διαγραφές ήταν το βρετανικό στέλεχος B.1.1.7., το οποίο ακόμα δεν είχε αρχίσει να εξαπλώνεται, είχε όμως αναγνωριστεί από την ερευνητική ομάδα από τον περασμένο Οκτώβριο. Το ίδιο συνέβη και με την περίπτωση του νοτιοαφρικανικού στελέχους.
«Θα συμβεί και στο μέλλον»
«Η ανίχνευση αυτού του μοτίβου μάς επιτρέπει να προχωρούμε σε προβλέψεις» λέει ο ΜακΚάρθι. «Αν συνέβη μερικές φορές, πιθανότατα θα ξανασυμβεί και στο μέλλον» προειδοποιεί.
Σε ξεχωριστή ανακοίνωση που εξέδωσε για το θέμα η Αμερικανική Ένωση για την Πρόοδο της Επιστήμης (AAAS), ο οργανισμός που εκδίδει το Science, επισημαίνεται ότι ανάλογες διαγραφές ανιχνεύτηκαν σε τουλάχιστον εννέα ακόμα ασθενείς με ασυνήθιστα παρατεταμένη λοίμωξη Covid-19.
Αυτό υποδεικνύει ότι νέα μεταλλαγμένα στελέχη είναι πιθανό να ξεπηδήσουν από νοσοκομεία όπου νοσηλεύονται ανοσοκατεσταλμένοι ασθενείς με επίμονη λοίμωξη, όπως εξάλλου έδειχνε και μια άλλη, αδημοσίευτη μελέτη τον Δεκέμβριο.
Τα ευρήματα, λένε οι ερευνητές, αναδεικνύουν την ανάγκη για συνεχή γενετική επιτήρηση του κοροναϊού με στόχο τον έγκαιρο εντοπισμό τυχόν επικίνδυνων νέων στελεχών.
Η ανακοίνωσή τους ωστόσο κλείνει me τη δυσοίωνη πρόβλεψη ότι η εμφάνιση παραλλαγών του ιού που αντιστέκονται στα εμβόλια είναι πιθανότατα θέμα χρόνου.
«Αν και η μελέτη αυτή δείχνει πώς ο SARS-CoV είναι πιθανό να ξεφύγει από τα υπάρχοντα εμβόλια και φάρμακα, είναι αδύνατο να γνωρίζουμε αυτή τη στιγμή πότε ακριβώς μπορεί να συμβεί αυτό» λέει η ανακοίνωση.
«Το κατά πόσο αυτές οι διαγραφές μειώνουν την προστασία [των εμβολίων] δεν έχει ακόμα εξακριβωθεί» επισημαίνει ο ΜακΚάρθι. «Σε κάποια φάση όμως θα πρέπει να αρχίσουμε να τροποποιούμε τα εμβόλια, ή τουλάχιστον να εξετάσουμε το ενδεχόμενο τροποποίησης» προειδοποιεί.
Μέχρι τότε, η καλύτερη τακτική είναι η καταπολέμηση του ιού με πολλούς τρόπους ταυτόχρονα, συμβουλεύει ο Ντούπρεξ.
«Συνδυασμοί διαφορετικών αντισωμάτων, συνδυασμοί νανοσωματιδίων με αντισώματα, διαφορετικά είδη εμβολίων. Αν υπάρξει νέα κρίση, θα πρέπει να έχουμε αυτές τις εναλλακτικές διαθέσιμες» λέει.
Αμερικανοί αναφέρουν ότι ο ιός δείχνει να απορρίπτει επιλεκτικά μικρά τμήματα του γενετικού υλικού του προκειμένου να ξεφεύγει από τα αντισώματα του ανοσοποιητικού συστήματος.
Αυτό είναι πιθανότερο να συμβεί όταν ο ιός δέχεται μεγάλες εξελικτικές πιέσεις, για παράδειγμα στον οργανισμό ανοσοκατεσταλμένων ασθενών στους οποίους η λοίμωξη διαρκεί για εβδομάδες ή και μήνες, δίνοντας στον ιό το χρονικό περιθώριο να μεταλλαχθεί ώστε να αντιστέκεται στη θεραπεία με αντισώματα ή άλλα φάρμακα.
Διαγραφή
Η ερευνητική ομάδα διαπίστωσε ότι στα μεταλλαγμένα στελέχη που έχουν ήδη ταυτοποιηθεί, καθώς και σε χιλιάδες άλλα στελέχη που καταγράφηκαν σε όλο τον κόσμο, απουσιάζει ένα μικρό τμήμα της πρωτεΐνης-ακίδας του SARS-CoV-2, την οποία χρησιμοποιεί ο ιός για να εισέρχεται στα ανθρώπινα κύτταρα.
Η απώλεια μικρών τμημάτων της πρωτεΐνης, η οποία οφείλεται στην απώλεια τμημάτων του αντίστοιχου γονιδίου, δεν δείχνει να εμποδίζει τον ιό να αναγνωρίζει τα ανθρώπινα κύτταρα. Εμποδίζει όμως την αναγνώριση του εισβολέα από τα αντισώματα που παράγονται στον ανθρώπινο οργανισμό, είτε στη διάρκεια της λοίμωξης είτε μετά τον εμβολιασμό –η πρωτεΐνη-ακίδα είναι ο στόχος όλων των σημερινών εμβολίων.
Στη διάρκεια της λοίμωξης Covid-19, ο ιός συνεχώς δημιουργεί αντίγραφα του γονιδιώματός του για να πολλαπλασιαστεί. Η διαδικασία δεν είναι ποτέ απολύτως αξιόπιστη, με αποτέλεσμα τα αντίγραφα να εμφανίζουν τυχαίες μεταλλάξεις. Κάποιες είναι επιβλαβείς για τον ιό και εξαφανίζονται, άλλες του προσφέρουν εξελικτικό πλεονέκτημα και διαιωνίζονται.
Το σημαντικό στη συγκεκριμένη περίπτωση είναι ότι ο μηχανισμός που διορθώνει τυχόν λάθη στην αντιγραφή των γονιδίων δεν μπορεί να αποκαταστήσει τυχόν διαγραφές τμημάτων της αλληλουχίας.
«Δεν μπορείς να διορθώσεις κάτι που λείπει» εξηγεί σε δελτίο Τύπου ο Πολ Ντούπρεξ, επικεφαλής της μελέτης στο Πανεπιστήμιο του Πίτσμπουργκ.
Η ομάδα του υπέβαλε την έρευνα για δημοσίευση τον περασμένο Νοέμβριο, πριν ταυτοποιηθούν τα στελέχη της Βρετανίας και της Νότιας Αφρικής. Όμως και οι δύο παραλλαγές του ιού βρέθηκαν αργότερα να φέρουν τέτοιες μεταλλάξεις διαγραφής.
1.000 μεταλλαγμένα στελέχη
Η ερευνητική προσπάθεια ξεκίνησε όταν ο Ντούπρεξ αναγνώρισε αυτές τις διαγραφές σε δείγμα από έναν νοσηλευόμενο καρκινοπαθή που λάμβανε ανοσοκατασταλτικά φάρμακα και παρέμεινε μολυσμένος με SARS-CoV-2 για 74 ημέρες πριν τελικά υποκύψει. Στην περίπτωσή του, ο ιός δεν εξουδετερωνόταν από ένα γνωστό αντίσωμα που κανονικά αναγνωρίζει τον SARS-CoV-2.
Θορυβημένος, ο Ντούπρεξ συνεργάστηκε με ιολόγους για να εξετάσει αν οι διαγραφές αυτές εντάσσονται στο πλαίσιο μιας ευρύτερης εξελικτικής τάσης.
Όταν ξεκίνησε η προσπάθεια το καλοκαίρι του 2020, ο SARS-CoV-2 θεωρείτο σχετικά σταθερός ιός από γενετική άποψη.
Όταν όμως η ομάδα ανέλυσε σχεδόν 150.000 γονιδιώματα του ιού από διάφορες περιοχές του κόσμου, εντόπισε πάνω από 1.000 περιπτώσεις με διαγραφές στο γονίδιο της πρωτεΐνης-ακίδας. Οι διαγραφές αυτές αφορούσαν πάντα το ίδιο τμήμα της πρωτεΐνης, το οποίο μπορεί να αλλάζει χωρίς να επηρεάζει σημαντικά την ικανότητα του ιού να αναγνωρίζει τα ανθρώπινα κύτταρα.
«Η εξέλιξη επαναλάμβανε τον εαυτό της» λέει ο Κέβιν ΜακΚάρθι, ο ιολόγος του οποίου τη βοήθεια ζήτησε ο Ντούπρεξ.
Ένα από τα γονιδιώματα στα οποία βρέθηκαν οι ανησυχητικές διαγραφές ήταν το βρετανικό στέλεχος B.1.1.7., το οποίο ακόμα δεν είχε αρχίσει να εξαπλώνεται, είχε όμως αναγνωριστεί από την ερευνητική ομάδα από τον περασμένο Οκτώβριο. Το ίδιο συνέβη και με την περίπτωση του νοτιοαφρικανικού στελέχους.
«Θα συμβεί και στο μέλλον»
«Η ανίχνευση αυτού του μοτίβου μάς επιτρέπει να προχωρούμε σε προβλέψεις» λέει ο ΜακΚάρθι. «Αν συνέβη μερικές φορές, πιθανότατα θα ξανασυμβεί και στο μέλλον» προειδοποιεί.
Σε ξεχωριστή ανακοίνωση που εξέδωσε για το θέμα η Αμερικανική Ένωση για την Πρόοδο της Επιστήμης (AAAS), ο οργανισμός που εκδίδει το Science, επισημαίνεται ότι ανάλογες διαγραφές ανιχνεύτηκαν σε τουλάχιστον εννέα ακόμα ασθενείς με ασυνήθιστα παρατεταμένη λοίμωξη Covid-19.
Αυτό υποδεικνύει ότι νέα μεταλλαγμένα στελέχη είναι πιθανό να ξεπηδήσουν από νοσοκομεία όπου νοσηλεύονται ανοσοκατεσταλμένοι ασθενείς με επίμονη λοίμωξη, όπως εξάλλου έδειχνε και μια άλλη, αδημοσίευτη μελέτη τον Δεκέμβριο.
Τα ευρήματα, λένε οι ερευνητές, αναδεικνύουν την ανάγκη για συνεχή γενετική επιτήρηση του κοροναϊού με στόχο τον έγκαιρο εντοπισμό τυχόν επικίνδυνων νέων στελεχών.
Η ανακοίνωσή τους ωστόσο κλείνει me τη δυσοίωνη πρόβλεψη ότι η εμφάνιση παραλλαγών του ιού που αντιστέκονται στα εμβόλια είναι πιθανότατα θέμα χρόνου.
«Αν και η μελέτη αυτή δείχνει πώς ο SARS-CoV είναι πιθανό να ξεφύγει από τα υπάρχοντα εμβόλια και φάρμακα, είναι αδύνατο να γνωρίζουμε αυτή τη στιγμή πότε ακριβώς μπορεί να συμβεί αυτό» λέει η ανακοίνωση.
«Το κατά πόσο αυτές οι διαγραφές μειώνουν την προστασία [των εμβολίων] δεν έχει ακόμα εξακριβωθεί» επισημαίνει ο ΜακΚάρθι. «Σε κάποια φάση όμως θα πρέπει να αρχίσουμε να τροποποιούμε τα εμβόλια, ή τουλάχιστον να εξετάσουμε το ενδεχόμενο τροποποίησης» προειδοποιεί.
Μέχρι τότε, η καλύτερη τακτική είναι η καταπολέμηση του ιού με πολλούς τρόπους ταυτόχρονα, συμβουλεύει ο Ντούπρεξ.
«Συνδυασμοί διαφορετικών αντισωμάτων, συνδυασμοί νανοσωματιδίων με αντισώματα, διαφορετικά είδη εμβολίων. Αν υπάρξει νέα κρίση, θα πρέπει να έχουμε αυτές τις εναλλακτικές διαθέσιμες» λέει.
