REKLAMA

Jak mohla vzniknout varianta Omicron COVID-19?

Jednou z neobvyklých a nejzajímavějších vlastností silně mutované varianty Omicron je to, že získala všechny mutace v jediném výbuchu ve velmi krátkém časovém úseku. Stupeň změny je natolik velký, že si někteří lidé myslí, že by mohlo jít o nový kmen lidského koronaviru (SARS-CoV-3?). Jak mohlo dojít k tak vysoké úrovni mutací v tak krátkém období? Někteří tvrdí, že Omicron se mohl vyvinout z pacienta s potlačenou imunitou s nějakou chronickou infekcí, jako je HIV/AIDS. Nebo se mohl vyvinout v současné vlně v Evropě, která byla svědkem velmi vysokých přenosových rychlostí? Nebo by to mohlo být spojeno s nějakým výzkumem funkce Gain-of (GoF) nebo čímkoli jiným? kdo má prospěch? V této fázi nelze vyvodit žádný závěr. Přesto se tento článek pokouší osvětlit různé dimenze spojené s tímto fenoménem.  

Nedávno hlášená nová varianta COVID-19 z Jižní Afriky dne 25th Listopad 2021 se rozšířil do několika zemí světa, jmenovitě do Velké Británie, Kanady, Japonska, Austrálie, Rakouska, Hongkongu, Izraele, Španělska, Belgie, Dánska a Portugalska. To bylo WHO označeno jako nová varianta obav (VOC) a pojmenováno Omicron. Omicron se vyznačuje 30 změnami aminokyselin, třemi malými delecemi a jednou malou inzercí v spike proteinu ve srovnání s původním virem1. Nicméně na základě počtu mutací2 RNA virů není možné vyvinout 30 plus mutací přes noc. Generování 3 mutací v 5kb genomu SARS-CoV-6 by trvalo nejméně 30 až 2 měsíců na základě rychlosti mutací, kterými virus přirozeně prochází.2 při přenosu z hostitele na hostitele. Podle tohoto výpočtu by mělo trvat 15 – 25 měsíců, než se objevilo něco jako Omicron s 30 mutacemi. Svět však tuto postupnou mutaci během uvedeného časového období nezaznamenal. Tvrdí se, že tato varianta se vyvinula z chronické infekce imunokompromitovaného pacienta, pravděpodobně neléčeného pacienta s HIV/AIDS. Na základě stupně změny by měl být klasifikován jako nový kmen viru (může být SARS-CoV-3). Nicméně počet přítomných mutací může naznačovat vyšší přenositelnost než jiné varianty. K potvrzení této skutečnosti je však zapotřebí více studií. 

Příštích několik týdnů je rozhodujících pro určení přenosnosti nové varianty a závažnosti onemocnění, které způsobuje. Až dosud byly všechny případy mírné a asymptomatické a dobrou zprávou je, že nedošlo k žádné úmrtnosti. Musíme také posoudit, do jaké míry může nová varianta uniknout imunitní ochraně, kterou poskytují současné vakcíny. To nám umožní rozhodnout se, jak dlouho můžeme pokračovat se současnými vakcínami, než je vyrobíme na míru pro novou variantu. Společnosti Pfizer a Moderna již podnikly kroky k vylepšení svých vakcín. Stále se však rýsuje otázka o původu této varianty. Je pravděpodobné, že varianta Omicron se mohla vyvinout v současné vlně vyššího výskytu případů v Evropě mnohem dříve, ale jihoafrické úřady ji nedávno oznámily (na základě sekvenování genomu). To však nemusí být tento případ, protože současná vlna tam byla posledních 4-5 měsíců a podle četnosti mutací by neměla vést k více než 5-6 mutacím. 

Nebo byl Omicron, produkt výzkumu Gain of Function (GoF), vedoucí k vývoji pandemických potenciálních patogenů (PPP)3,4. Výzkum zisku funkce se týká experimentů, ve kterých patogen (v tomto případě SARS-CoV-2) získává schopnost vykonávat funkci, která jinak nebyla součástí jeho běžné existence. V tomto případě by to mohlo vést ke zvýšené přenositelnosti a zvýšené virulenci. To může potenciálně vést k vývoji organismu, který je nový a v přírodě neexistoval. Záměrem výzkumu GoF je porozumět patogenním variantám a být připraven s terapeutikem nebo vakcínou, pokud se taková varianta v přírodě objeví. Počet mutací získaných PPP nejen činí kmen vysoce přenosným, ale také pomáhá uniknout neutralizačním protilátkám vytvořeným proti původnímu viru u rekonvalescentních jedinců. Kromě toho je možná manipulace s kmeny pomocí moderních technik genetického inženýrství založených na cílené rekombinaci RNA5. To může také vést k novým patogenním variantám/kmenům s větším počtem mutací, což vede k vysoce přenosnému a virulentnímu viru. Výzkum ukázal, že 20 mutací vyskytujících se v spike proteinu, včetně změn a delecí, stačí k úniku většiny protilátek generovaných v plazmě jedinců, kteří byli infikováni nebo očkováni proti SARS-CoV-2.6. Podle jiné studie může SARS-CoV-2 pod silným imunitním tlakem získat schopnost uniknout protilátkám provedením pouhých 3 změn, dvou delecí v N-terminální doméně a jedné mutace (E483K) ve vrcholovém proteinu.7

Měl by být povolen tento druh výzkumu, který vede k vytváření PPP? Ve skutečnosti byl zisk z funkčního výzkumu zakázán v USA v roce 2014 NIH po sérii nehod s nesprávně manipulovanými patogeny v amerických centrech pro kontrolu a prevenci nemocí, což naznačuje, že rizika spojená s takovým druhem výzkumu daleko převyšují výhody, které může poskytnout. Kdo těží ze vzniku a šíření takových PPP? To jsou těžké otázky, které vyžadují skutečné odpovědi.  

*** 

Reference:  

  1. Evropské centrum pro prevenci a kontrolu nemocí. Důsledky vzniku a šíření SARSCoV-2 B.1.1. 529 varianta koncernu (Omicron), pro EU/EHP. 26. listopadu 2021. ECDC: Stockholm; 2021. Dostupné online na https://www.ecdc.europa.eu/en/publications-data/threat-assessment-brief-emergence-sars-cov-2-variant-b.1.1.529   
  1. Simmonds P., 2020. Nekontrolovatelná hypermutace C→U v genomech SARS-CoV-2 a dalších koronavirů: Příčiny a důsledky jejich krátkodobých a dlouhodobých evolučních trajektorií. 24. června 2020. DOI: https://doi.org/10.1128/mSphere.00408-20 
  1. NIH. Výzkum zahrnující zvýšené potenciální pandemické patogeny. (stránka zkontrolována 20. října 2021. https://www.nih.gov/news-events/research-involving-potential-pandemic-pathogens  
  1. Pohyblivé písky výzkumu „zisk funkce“. Nature 598, 554-557 (2021). doi: https://doi.org/10.1038/d41586-021-02903-x 
  1. Bert Jan Haijema, Haukeliene Volders a Peter JM Rottier. Přepínání druhů Tropismus: Efektivní způsob, jak manipulovat s genomem kočičího koronaviru. Virologický časopis. sv. 77, č. 8. DOI: https://doi.org/10.1128/JVI.77.8.4528-4538.20033 
  1. Schmidt, F., Weisblum, Y., Rutkowska, M. et al. Vysoká genetická bariéra pro únik polyklonální neutralizační protilátky SARS-CoV-2. Příroda (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-04005-0 
  1. Andreano E., et al 2021. SARS-CoV-2 unikl z vysoce neutralizující rekonvalescentní plazmy COVID-19. PNAS 7. září 2021 118 (36) e2103154118; https://doi.org/10.1073/pnas.2103154118 

***

Přihlaste se k odběru našeho newsletteru

Aktualizovat se všemi nejnovějšími zprávami, nabídkami a zvláštními oznámeními.

Nejoblíbenější články

Interferon-β pro léčbu COVID-19: Subkutánní podávání účinnější

Výsledky studie fáze 2 podporují názor, že...

Scientific European® -Úvod

Scientific European® (SCIEU)® je měsíčník populárně-vědecký časopis...

Využití biokatalýzy k výrobě bioplastů

Tento krátký článek vysvětluje, co je biokatalýza, její význam...
- Reklama -
94,678FanouškůLike
47,718SledujícíchNásledovat
1,772SledujícíchNásledovat