Dekodowanie: jak niebezpieczne są warianty Covida

Zespół rosyjskich naukowców ujawnił mechanizmy powstawania nowych i niebezpiecznych wariantów wirusa Corona, takich jak Alpha, Delta, Omicron i inne.

Zespół kierowany przez członków National Research University Higher School of Economics (HSE) odkrył, że prawdopodobieństwo wystąpienia substytucji w określonym miejscu genomu SARS-CoV-2 zależy od zgodnych substytucji występujących w innych miejscach.

To wyjaśnia, dlaczego nowe i bardziej zakaźne warianty wirusa pojawiły się nieoczekiwanie i znacznie różnią się od tych, które wcześniej krążyły, piszą w artykule opublikowanym w czasopiśmie eLife.

Wszystkie wirusy zmieniają się w czasie, w tym wirus SARS-CoV-2 odpowiedzialny za pandemię koronawirusa. Im dłużej wirus krąży w populacji i im więcej osobników jest nim zakażonych, tym więcej zmian (mutacji) kumuluje. Nowe szczepy wirusa są zwykle podobne do szczepów rodzicielskich.

Jednak w niektórych przypadkach mutacje mogą prowadzić do powstania odmian lepiej przystosowanych do środowiska i stwarzających większe zagrożenie dla zdrowia ludzkiego. Warianty te mają tendencję do szybszego rozprzestrzeniania się, mogą nie reagować na obecne szczepionki lub terapie i mogą być trudniejsze do zdiagnozowania.

„Ewolucję wirusa w społeczności można porównać do podróży przez rozległy teren z dolinami, wąwozami i wzgórzami. Wirus wędruje losowo po tym krajobrazie, umiera szybko, jeśli zostanie złapany w jamie i żyje dłużej w dolinach, ” powiedział Alexei Neverov z HSE International Laboratory of Statistical Genomics. A księgowy:

W ramach badań zespół przeanalizował ponad trzy miliony sekwencji genomu różnych szczepów SARS-CoV-2. Zidentyfikowali określone miejsca na powierzchni białka koronawirusa, w których wystąpiły podstawienia aminokwasów, odróżniając warianty zarówno od oryginalnego szczepu Wuhan, jak i od siebie nawzajem.

Wydaje się, że wiele z tych miejsc ewoluuje zgodnie, tak że po zmianach aminokwasów w jednym miejscu szybko następują zmiany w innym. Wszystkie aktywne i zjadliwe warianty wirusa zostały odróżnione od wcześniej dominujących wariantów na podstawie wzorców wielokrotnych podstawień.

„Osoby z długotrwałym COVID-19 mogą mieć akumulację wariantów, które nie są dobrze przystosowane do przetrwania w populacji ogólnej. Jednak z biegiem czasu warianty te mogą ewoluować w silniejsze formy, które mają potencjał do szerokiego rozprzestrzeniania się i inwazji.” Świat Neverov wyjaśnił.

Zespół proponuje wyjaśnienie, dlaczego nie pojawiają się warianty pośrednie różniące się od pierwotnego wirusa tylko jedną lub dwiema substytucjami. Możliwe, że te „słabe” warianty staną się „silne” dopiero po połączeniu pełnego wzorca indywidualnie szkodliwych substytucji. W rezultacie naukowcy stwierdzili, że przewidywanie pojawienia się nowego, wysoce adaptacyjnego szczepu jest trudne.

Metoda statystyczna zastosowana przez autorów badania jest wszechstronna i może być wykorzystana do badania ewolucji wielu innych patogenów. W szczególności podejście to zostało z powodzeniem zastosowane do badania rozwoju grypy i gruźlicy.