A törzsek veszélyesebbek, mint a Delta várni? Vannak nyomok a vírus evolúciójában

Tavaly októberben valahol Indiában egy férfivalószínűleg immunhiányos, esetleg reumás ízületi gyulladásra vagy előrehaladott HIV/AIDS-re szed gyógyszert, elkapták a COVID-19-et. Lehet, hogy esete enyhe volt, de mivel szervezete képtelen volt megszabadulni a koronavírustól, elhúzódott és megszaporodott. Ahogy a vírus replikálódott és egyik sejtből a másikba költözött, a genetikai anyag darabjai helytelenül másolták le magukat. Ezzel a módosított vírussal megfertőzte a körülötte lévőket. A tudósok szerint így keletkezett a koronavírus Delta törzse, amely világszerte pusztítást végez, és nap mint nap rengeteg emberéletet követel. A COVID-19 világjárvány idején ennek a vírusnak már több ezer változatát azonosították, amelyek közül négyet "aggodalomra okot adónak" tekintenek - az alfa, a béta, a gamma és a delta. A legveszélyesebb közülük a Delta, egyes jelentések szerint körülbelül 97%-kal fertőzőbb, mint az eredeti koronavírus, amely 2019-ben jelent meg Vuhanban. De létezhetnek-e még veszélyesebb törzsek, mint a Delta? A mutációk létrejöttének megértése segít a kérdés megválaszolásában.

A koronavírus-mutációk a replikáció során bűzlik, ahogy terjed a sejtekben

A koronavírusok érzékenyebbek a mutációkra, mint más vírusok

Olyan fordulatot, mint Indiábana mikrobiológusok nem leptek meg. Azt persze nem tudták megjósolni, hogy hol és mikor jelenik meg egy még halálosabb vírus, és egyáltalán megtörténik-e, de egy veszélyes mutáció lehetőségét teljes mértékben elismerték. Bethany Moore, a Michigani Egyetem Mikrobiológiai és Immunológiai Tanszékének elnöke szerint minden alkalommal, amikor egy vírus belép egy sejtbe, megismétli a genomját, hogy átterjedjen más sejtekre.

Ráadásul a koronavírusok jobban lemásolják a genomjukathanyagul, mint az emberek, állatok vagy akár más kórokozók. Vagyis a saját genetikai kódjaik másolása során gyakran követnek el hibákat, ami mutációkhoz vezet. Vannak azonban olyan vírusok, amelyek még a koronavírusnál is gyakrabban mutálódnak, ilyen például az influenza. Ennek az az oka, hogy a koronavírusok RNS-e egy lektoráló enzimet tartalmaz, amely a másolatok kétszeri ellenőrzéséért felelős. Ezért leggyakrabban milyen formában kerül az emberbe, ilyen módon származik belőle.

A koronavírusok hanyagul másolják az RNS-t, ami mutációkat eredményez

Azonban, ahogy az epidemiológusok mondják, annak érdekében, hogy okozzanakhelyrehozhatatlan kárt okoz a világnak, sok helytelenül másolt másolat felesleges. A levegőben lévő cseppekkel, például beszélgetés közben terjedő vírusok sokkal gyorsabban terjednek, mint azok, amelyek nemi úton, vérrel vagy akár tapintással is terjednek. Ezen túlmenően az ilyen vírusoknak van egy másik veszélye is - a fertőzött személy átadhatja azt, sőt, még a mutáns változatát is, még azelőtt, hogy tudomást szerezne a fertőzéséről.

A koronavírus egyedi mutációi kevésbé veszélyesek, mint a konvergens evolúció

A legtöbb mutáció vagy önmagában elpusztítja a vírustönmagukat, vagy elhalálozásuk miatt elhaláloznak, vagyis a hordozó kis számú embernek adja tovább, akik elszigetelik magukat és megakadályozzák a vírus további terjedését. Ám amikor nagyszámú mutáció jön létre, némelyikük véletlenül sikerül "megszöknie" a hordozók korlátozott köréből, például ha egy fertőzött személy zsúfolt helyre vagy nagyszámú résztvevővel rendelkező rendezvényre látogat.

Vaughn Cooper professzor szerint azonbanmikrobiológia és molekuláris genetika, a tudósok leginkább nem is egy vírus mutációjától tartanak, hanem hasonló változásoktól, amelyek számos független változatban előfordulnak. Az ilyen változások mindig tökéletesebbé teszik a vírust az evolúció szempontjából. Ezt a jelenséget konvergens evolúciónak nevezzük.

Például az összes fent említett törzsbena mutáció a tüskefehérje (tüskeprotein) egy részében történt. Ezek a kiemelkedések segítenek a vírusnak megfertőzni az emberi sejteket. Tehát a D614G mutáció eredményeként az egyik aminosav típust (az úgynevezett aszparaginsavat) glicinre cserélték, ami a vírust fertőzőbbé tette.

A legtöbb koronavírus-mutáció a tüskeproteinben fordul elő

Egy másik gyakori mutáció, az úgynevezettAz L452R a leucin aminosavat argininné alakítja, ismét a tüskefehérjében. Figyelembe véve, hogy az L452 mutációt több mint egy tucat egyedi klónban figyelték meg, megállapítható, hogy ez fontos előnyt jelent a koronavírus számára. Ezt a feltételezést nemrégiben megerősítették a kutatók, miután több száz vírusmintát szekvenáltak. Sőt, amint azt a tudósok sugallják, az L452R segít a vírusnak megfertőzni a koronavírussal szemben bizonyos immunissággal rendelkező embereket.

Mivel a tüskefehérje kritikus voltvakcinák és kezelések kifejlesztésére a tudósok végezték a legtöbb tanulmányt a benne lévő mutációk tanulmányozására. Egyes tudósok azonban úgy vélik, hogy a tüskeprotein mutációinak tanulmányozása önmagában nem elegendő a vírus megértéséhez. Ezt a véleményt különösen Nash Rochman, az evolúciós virológia szakértője osztja.

Hírek a világjárványról, a tudósok legújabb kutatásai és felfedezései, remek humor – mindezt megtalálod Telegram csatornánkon

Rohman egy nemrégiben megjelent cikk társszerzőjeamely azt mondja, hogy bár a tüskeprotein a vírus fontos eleme, van egy másik, nem kevésbé fontos része is, amit nukleokapszid fehérjének neveznek. Ez egy bevonat, amely körülveszi a vírus RNS genomját. A tudós szerint ez a két terület együtt tud működni. Ez azt jelenti, hogy a tüskeproteinben mutációval rendelkező változat a nukleokapszid-fehérje változása nélkül egészen másképpen viselkedhet, mint egy másik változat, amely mindkét fehérjében mutációt tartalmaz.

A mutációk egy csoportja, amelyek együtt dolgoznakepisztázisnak nevezik. Rohman és munkatársai által végzett szimulációk azt mutatják, hogy a mutációk egy kis csoportja különböző pontokon segítheti a vírust az antitestek kiszökésében, és ezáltal a vakcinák hatékonyságát csökkenti.

A koronavírus veszélyes mutációjának veszélye a járvány végéig fennmarad

A tudósok legnagyobb gondja azaz a tény, hogy előfordulnak olyan mutációk, amelyek ellenállnak a vakcinázásnak. Jelenleg minden vakcina hatékonyságát mutatja. A legújabb Mu-változat azonban már sokkal ellenállóbbnak bizonyult velük szemben, mint az összes korábbi törzs, így a Delta változat is.

Tekintettel arra, hogy kicsia világ népességének egy része, a vírusnak nincs különösebb szüksége olyan mutációra, amely teljesen túljár az immunrendszer eszén. A szakértők úgy vélik, hogy a vírus könnyebben talál új és jobb módszereket több milliárd ember megfertőzésére, akik még nem rendelkeznek immunitással.

A vakcinázás az egyik módja annak, hogy megállítsuk a világjárványt, és ezáltal csökkentsük a veszélyes mutáció valószínűségét

Azt azonban senki sem tudja, milyen mutációk várnak.előre, és mekkora kárt okozhatnak. Tekintettel a hosszú lappangási időre, egy veszélyes mutációval rendelkező vírus életben maradhat és szétszóródhat a bolygó körül, még akkor is, ha ritkán lakott területről származik.

Érdekes anyagokat olvashat a koronavírusról, amelyeket nem tettünk közzé Yandex.Zen csatornánkon.

A mutációk kérdésének megértéséhez fontos megérteni egy dolgot- vírusreplikáció esetén fordulnak elő. A különböző országokban idén megjelenő mutációk az okai annak, hogy a járványt még nem sikerült ellenőrizni. Azaz minél tombolóbb egy világjárvány, annál több mutáció keletkezik, ami viszont hozzájárul a vírus még nagyobb terjedéséhez. Ezért a jövőbeni, veszélyesebb törzsek megjelenésének megelőzésének legjobb módja a replikációk számának korlátozása. Jelenleg ebben segít a vakcinázás, valamint a megelőző intézkedések betartása.