Paskaidrots: vai jaunie Covid-19 celmi, kas atklāti ASV, ir lipīgāki?

SARS-COV-2 vīruss: pētnieki izseko vīrusa variantus, jo daži no tiem var būt nāvējošāki nekā sākotnējais vīruss, tie var būt vieglāk pārnēsājami un var ietekmēt vakcīnu efektivitāti.

Projektēšanas laboratorijas Nanographics izveidotā SARS-CoV-2 vīrusa daļiņu 3D skenēšana ir redzama šajā izdales materiālā, kas izdota Vīnē, Austrijā, 2021. gada 20. janvārī. (Nanographics.at/Handout, izmantojot Reuters)

Svētdien publicētajā pētījumā, kas vēl nav recenzēts, pētnieki ir ziņojuši par septiņiem jauniem SARS-CoV-2 vīrusa variantiem ASV. Pētnieki izseko vīrusu variantus, jo daži no tiem var būt nāvējošāki nekā sākotnējais vīruss, tie var būt vieglāk pārnēsājami un var ietekmēt vakcīnu efektivitāti.

Zināmi SARS-CoV-2 varianti

B.1.1.7 : Šis variants parādījās Apvienotajā Karalistē un var būt saistīts ar paaugstinātu nāves risku salīdzinājumā ar citiem variantiem, paziņoja ASV Slimību kontroles un profilakses centri (CDC).

B.1.351 : šis variants parādījās neatkarīgi no Apvienotās Karalistes varianta un pirmo reizi tika identificēts Dienvidāfrikā. Par to tika ziņots arī ASV līdz 2021. gada janvāra beigām.

P.1 : Šis variants parādījās Brazīlijā, un ir zināms, ka tam ir 17 unikālas mutācijas. Trīs no tiem atrodas smailes proteīna receptorus saistošajā domēnā (smailes proteīns, kas izvirzās no vīrusa virsmas, ir viens no galvenajiem iemesliem, kāpēc SARS-CoV-2 ir spējis tik ātri izplatīties un tāpēc ir svarīgi saprast mutācijas, kas ietekmē smailu proteīnu).

Nesenā pētījuma autori apgalvo, ka apgabalos, kur vīrusa izplatība ir augsta, atlases spiediens varētu būt veicinājis tādu variantu rašanos, kas izvairās no neitralizējošām antivielām (olbaltumvielām, kas neļauj vīrusam inficēties, tiklīdz tas ir organismā). Septiņas jaunās pētnieku atzīmētās līnijas ir attīstījušas mutāciju vienā un tajā pašā ģenētiskajā burtā, kas ietekmē veidu, kā vīruss nonāk cilvēka šūnās. Bet vēl nav skaidrs, vai šī mutācija padara šos jaunos variantus lipīgākus un bīstamākus.

Šis 2020. gada elektronu mikroskopa attēls, ko darījis pieejamu Slimību kontroles un profilakses centrs, parāda SARS-CoV-2 vīrusa daļiņas, kas izraisa Covid-19.
(CDC caur AP)

Turklāt visā pasaulē, iespējams, ir vairāk vīrusa variantu, taču tikai genoma sekvencēšana var palīdzēt to noteikt, kas pašlaik nenotiek pietiekami. Iekšā dokumentu 2020. gada decembra beigās, Veselības un ģimenes labklājības ministrija izklāstīja dažus pasākumus, ko tā veiks, lai palielinātu un paplašinātu vīrusa genoma sekvencēšanu. Viens no aprakstītajiem soļiem ietver piecu procentu pozitīvo paraugu nosūtīšanu uz desmit reģionālajām genoma sekvencēšanas laboratorijām, kas atrodas visā valstī.

Kāpēc vīrusi mutē?

Evolūcija palīdz organismiem mainīties, reaģējot uz noteiktām izmaiņām vidē. Mērķis šeit ir palīdzēt organismam pielāgoties, lai tas varētu izdzīvot. Kailā pērtiķa triloģijā zoologs Desmonds Moriss raksta par to, kā cilvēki miljoniem gadu ilgās evolūcijas gaitā ir pielāgojušies savai mainīgajai videi. Piemēram, viņš aplūko pilsētas pilsētas dzīves ietekmi uz cilvēkiem. Moriss apgalvo, ka, neskatoties uz to, ka pilsētas dzīve ir vientuļa un saspringtāka, cilvēki uz tām plūst, jo pilsēta darbojas kā milzīgs stimulu centrs, kurā var uzplaukt un attīstīties mūsu lielais izgudrojums.

Tā kā vīrusi var vairoties tikai saimniekšūnā, to evolūciju ietekmē to saimnieki. Tas nozīmē, ka vīruss mutēs, lai izvairītos no aizsardzības līdzekļiem, ko tā saimnieki tam pakļauj.

Grāmata, Medicīniskā mikrobioloģija saka, ka, salīdzinot ar DNS vīrusiem, RNS vīrusiem (SARS-CoV-2 ir RNS vīruss) ir daudz augstāks mutāciju līmenis, iespējams, viena mutācija katrā genoma kopijā. Mutācijas var būt kaitīgas, neitrālas un dažkārt tās var būt labvēlīgas. Grāmatā norādīts, ka noteiktā populācijā var saglabāties tikai tās mutācijas, kas netraucē būtiskām vīrusu funkcijām.

Šajā pārraides elektronu mikroskopa attēlā redzams SARS-CoV-2 — zināms arī kā 2019-nCoV — vīruss, kas izraisa COVID-19 — izolēts no pacienta ASV. (BSIP/Universal Images Group/Getty Images)

Rakstā Nature teikts, ka salīdzinājumā ar HIV vīrusu, kas izraisa AIDS, vīruss SARS-CoV-2 mainās daudz lēnāk, izplatoties.

Taču, tāpat kā cilvēki ietekmē vīrusu evolūciju, arī vīrusi ir veidojuši veidu, kā cilvēki ir attīstījušies. 2016. gada pētījumā, kas publicēts žurnāls eLife , autori atzīmē, ka pastāvīgā cīņa starp patogēniem un to saimniekiem cilvēkiem jau sen ir atzīta par galveno evolūcijas virzītājspēku. Šajā pētījumā autori atzīmē, ka aptuveni 30 procentus no visiem proteīniem (olbaltumvielas palīdz šūnām veikt savas funkcijas) adaptācijas cilvēkiem, jo ​​to atšķirības no šimpanzēm ir izraisījušas vīrusi. Zīmīgi, ka epidēmiju vai pandēmiju laikā vīrusa mērķa populācija vai nu izzudīs, vai arī pielāgosies.

Bet kas īsti ir mutācija?

Kad vīruss ir iekļuvis sava saimnieka ķermenī, lai inficētu saimniekorganismu, tas sāk vairoties, kas nozīmē visas tā ģenētiskās secības kopijas. Bet ik pa laikam vīruss replikācijas laikā pieļauj kļūdas. A Emuārs ieraksts Hārvardas universitātes tīmekļa vietnē, paskaidro, ka šīs kļūdas, parasti izmaiņas vienā burtā ( katram koronavīrusam ir aptuveni 30 000 RNS burtu ) starp tūkstošiem vīrusa secībā, var mainīt vīrusa proteīnu īpašības un tādējādi mainīt tā iespējas. Šīs izmaiņas sauc par mutāciju, un, ja tā ir labvēlīga mutācija, tā var piešķirt vīrusam jaunu spēju, kas veicina tā vairošanos, kas palīdz vīrusam izplatīties vairāku paaudžu garumā.

Iespējams, ka šāda veida labvēlīgas SARS-CoV-2 vīrusa mutācijas rada jaunus variantus. Piemēram, ir zināms, ka Apvienotās Karalistes variants ir par aptuveni 25–40 procentiem infekciozāks nekā sākotnējais vīruss.

Ko mutācijas nozīmē vakcīnām?

Komentārā žurnālā Nature divi imunologi Deniss Bērtons un Ēriks Topols ir aicinājuši izmantot alternatīvu pieeju pandēmijas gatavībai. Izmantojot šo pieeju, resursi būtu jātērē, lai izstrādātu “panvīrusu vakcīnas”, kas var nodrošināt imunizāciju pret vairākiem vīrusa celmiem.

FILE — šajā 2021. gada 10. februāra faila fotoattēlā cilvēki saņem Covid-19 vakcīnu Mārtina Lutera Kinga vecākajā centrā Lasvegasas ziemeļos. Koronavīrusa gadījumu skaits ASV turpina samazināties pēc ziemas pieplūduma. (AP/fails)

Tas ir nepieciešams SARS-CoV-2 kontekstā, jo tas jau attīstās un sākotnējie pierādījumi liecina, ka daži tā celmi ir vieglāk pārnēsājami, kas nozīmē, ka, parādoties vairāk vīrusa variantu, jau esošās vakcīnas varētu būt mazāk efektīvas. pret viņiem.

Vakcīnas izstrāde citiem koronavīrusiem

Lai gan ir zināms, ka ir simtiem koronavīrusu, kas inficē dzīvniekus, piemēram, cūkas, kamieļus, sikspārņus un kaķus, līdz šim ir identificēti septiņi koronavīrusu veidi, kas inficē cilvēkus. Cilvēkiem vīrusi parasti izraisa vieglas vai vidēji smagas augšējo elpceļu slimības, piemēram, saaukstēšanos. Tomēr pēdējo divu desmitgažu laikā ir parādījušies agresīvāki koronavīrusi, kas cilvēkiem var izraisīt nopietnas slimības un pat nāvi. Tie ietver SARS-CoV, MERS un tagad SARS-CoV-2.

Tika atklāts, ka pirmais koronavīruss inficē cilvēkus 1965. gadā, kad zinātnieki DJ Tyrrell un ML Bynoe izolēja vīrusa celmu ar nosaukumu B814 no deguna mazgāšanas vīrieša bērnam, kuram bija saaukstēšanās simptomi.

Vakcīnas izstrāde pirmajiem četriem cilvēka koronavīrusiem, kas ietver HCoV-229E (viens no pirmajiem celmiem, kas tika aprakstīts 20. gadsimta 60. gadu vidū), HCoV-OC43 (atklāts starp 1960. gadu vidu), HCoV-NL63 un HCoV-HKU1 ( NL63 un HKU1, kas tika atklāti Honkongā 2005. gada sākumā), nebija prioritāte, jo tie izraisa tikai vieglas slimības. Tikai pirms divām desmitgadēm, kad SARS-CoV parādījās Ķīnā ap 2003. gadu, tika sajusta nepieciešamība izstrādāt vakcīnu, jo tas bija pirmais cilvēka koronavīrusa piemērs, kas var izraisīt nopietnas slimības.

gloria vanderbilt neto vērtība 2016. gadā

Rakstot Biomedicīnas zinātnes žurnāls , autori atzīmē, ka, lai gan dažādas vakcīnu formas ir izstrādātas un pārbaudītas SARS un MERS preklīniskajos modeļos, nevienu no tām nav apstiprinājusi FDA.

Kāpēc ir bijis viegli izveidot vakcīnu pret SARS-CoV-2?

Atbilde, iespējams, slēpjas vīrusa smailes proteīnā, no kuriem vairāki izvirzās no vīrusa virsmas, veidojot vainagu, kas dod vīrusam savu nosaukumu. Smailes proteīns atvieglo vīrusa saistīšanos ar ACE2 receptoru (gan SARS-CoV, gan SARS-CoV-2 saistās ar šo receptoru) cilvēka šūnās, pēc tam vīruss sāk inficēt savu saimniekorganismu. Taču šis smailes proteīns, kas atvieglo pārnešanu, ir arī viens no iemesliem, kāpēc SARS-CoV-2 vakcīnas ir izstrādātas ātrāk nekā iepriekšējie divi cilvēka koronavīrusi SARS un MERS, kuriem apstiprinātas vakcīnas joprojām nepastāv.

Īpaši SARS-CoV-2 vakcīnas izstrāde ir padarīta ātrāka, jo smailes proteīns piedāvā lielāku vakcīnas mērķēšanas laukumu, tādējādi atvieglojot ķermeņa imūnsistēmas aktivizēšanu, lai radītu neitralizējošas antivielas, olbaltumvielas, kas novērš smaile proteīns no saistīšanās ar receptoru un infekcijas uzsākšanas.

Dalieties Ar Draugiem: