пишуваат: ИСИДОРА СТАНКОВИЌ докторантка на биомедицински науки и д-р МИЛОШ БАБИЌ, молекуларен биолог и невробиолог
По објавата на Би-Би-Си, овие денови медиумите и социјалните мрежи се пореплавени со стории за „новиот коронавирус во Велика Британија, кој се шири дури 70% побрзо“.
Кои се фактите:
- Медиумите сакаат сензации, но треба да се изгребe под површината.
- Ова не е нов вирус, вирусите инаку мутираат и постојат како популација.
- Постои директна врска помеѓу намалувањето на бројот на заразени и помалиот број мутации.
- Вакцините ќе продолжат да бидат ефикасни против овој сој на вирусот. Треба да се грижиме за нешто друго.
МЕДИУМИТЕ САКААТ СЕНЗАЦИИ, НО ЕВЕ ШТО ВСУШНОСТ ЗНАЧИ МУТАЦИЈАТА НА ВИРУСОТ
До денес, регистрирани се над 12 000 мутации * на коронавирус (САРС-CoV-2). Пред неколку месеци, весниците беа преполни со наслови за мутацијата D614G и приказната за тоа како „доаѓа крајот на светот“ затоа што вирусот мутирал. Научниците потоа го проучувале овој „мутант“ и покажале дека нашиот организам создава ист имунолошки одговор како и при првичниот сој на вирусот.
Вирусот САРС-Ков-2 има геном од околу 30 000 „букви“, т.е. база во рамките на неговата вирална RNK. Ензимот за копирање прави приближно една грешка на секои ~100.000 бази што ги копира. Значи, една грешка на секои три копии од вирусот. Просечно заразено лице произведува околу сто милијарди копии од вирусот **; ова значи над милион примероци кои ќе имаат барем една грешка, мутација, на секое можно место во геномот.
За среќа, повеќето копии нема да одат подалеку. Некои вируси со грешки во копирањето ќе заглават во слузта, некои ќе ги уништи имунитетот. Голем број ќе бидат исфрлени преку кашлање и дишење, но нема да можат да заразат ново лице. Само неколку илјади од тие стотици милијарди копии успеваат да стигнат до некоја личност и да ја заразат.
Но, кога тоа ќе се случи, следи трка: различните мутанти на вирусот се натпреваруваат со имунолошкиот систем на новоинфицираното лице, а во исто време тие влегуваат и во меѓусебен натпревар. Ако промената во геномот, т.е. мутација, доведува до полесен влез во клетките, полесен трансфер и повеќе произведени копии – оваа мутација ја добива трката со своите „роднини“.
Целта што ја има вирусот во оваа трка е да произведе што повеќе копии и да се шири што е можно повеќе. Во прилог на оваа цел, природната селекција ги избира вирусите кои најдобро се размножуваат, најдобро се пренесуваат и најдобро го избегнуваат имунитетот.
На долг рок, ова има и предност гледано од наша (човечка) гледна точка: многу болни луѓе кога се инфицирани имаат тенденција да останат дома (или во болница) и да го пренесуваат вирусот помалку. Оттука, селекцијата во повеќето случаи полека ги прави новите вируси позаразни, но помалку опасни со текот на времето. Но, на краток рок, ова може да ни создаде проблеми.
ВИРУСИТЕ МУТИРААТ. СИТЕ ОРГАНИЗМИ МУТИРААТ
Мутацијата звучи застрашувачки, но промената на неколку „букви“ на геномот на вирусот што се создава со мутацијата не се создава „нов вирус“ на начинот на кој размислуваме кога зборуваме за вирусот на грип. Во генетиката, постои нешто што се нарекува „селективен притисок“ што предизвикува вирусите да мутираат и да се прилагодат на околината – како што вирусот се шири и циркулира, станува подобар во ширењето (човечкото однесување исто така придонесува за тоа). Затоа денес читаме дека „се шири побрзо од познатиот коронавирус“.
Побрзото ширење не значи дека вирусот нужно произведува посилни симптоми. Опасноста и стапката на ширење може да се менуваат независно.
Вирусите постојат како популација *** – во секое време имаме неколку видови на коронавируси кои постојат истовремено, во различни размери. Кога геномот на вирусот ќе биде секвенциран од популацијата, ќе имаме доминантен сој и неколку други соеви (мутанти) од истиот вирус. Сите RNK вируси постојат како мешавина од популации (квази видови), ова е познато уште од 70-тите години наваму. Да земеме како пример дека има неколку соеви во циркулацијата и да ги наречеме: A, B, C… N. Од пракса знаеме дека сите тие се присутни во различни броеви – на пример: 1A + 2B + 5C… + xN.
Кога ќе секвенцирате примероци од пациентите, ќе го видите оној сој кој е најприсутен кај популацијата во една точка, во овој случај 5C.
Како одминува времето, човечката популација циркулира, вирусот менува домаќини (повеќе луѓе се инфицираа, така мутира и присутниот микс на вирусот се сменува, така што следниот пример ќе биде: 4A + 1B + 2C… + 9N. Секвенционирањето повторно ќе го покаже најчестиот сој кај популацијата, во овој пример 9N (ако го погледнеме графиконот погоре, гледаме дека еден сој ќе го преземе приматот кај секвенцираните примероци со текот на времето). Ова не е чудно, постојано се случува со RNK вирусиte, се случи и со МЕРС-от.
ЗАПОЗНАЈЕТЕ ГО НОВИОТ МУТАНТ Б.1.1.7.
Научните имиња се често напорни; но тие го имаат своето значење ****. Новиот мутант за кој се дискутира во моментов се нарекува „Б.1.1.7“, што е начин да се следи поделбата на одделните соеви од вирусот со текот на времето. Во раните денови на развој на вирусот, линиите А и Б се одделија; линијата А е поблиску до првичните вируси на лилјаците и панголините, додека линијата Б брзо наиде на неколку важни мутации кои помогнаа понатаму да се шират низ човечката популација. Од оваа точка, понатамошните поделби на основните соеви одат како разгранување на семејно стебло. На пример, ако ја примениме истата логика за луѓето од татковската линија, моето име ќе биде Петар. Јован. Милош – секој чекор претставува одделување од претходниот чекор. Б.1.1.7 е седмата линија што се оддели од првата линија што се оддели од првата линија што се оддели од почетниот вирус В. (Специфичните параметри се дадени во референцата ****).
ШТО ЗНАЧАТ ОВИЕ МУТАЦИИ ЗА ШИРЕЊЕ НА ВИРУСОТ?
Повеќето промени ја зголемуваат способноста на вирусот да се врзе за човечката клетки и да влезе во неа. Ова ја зголемува инфективноста; сегашните најдобри проценки се дека новиот сој се шири околу 50-60% побрзо. Секако е јасно дека новиот мутант ја презема доминацијата на инфекцијата каде и да се појави – што значи дека „победува во натпреварот“ со други соеви.
Структура е критична за функцијата на протеините и структурата зависи од низата (секвенци на аминокиселини во протеинскиот ланец, што зависи од низата на базата во RNK). Промената во низата доведува до промени во структурата, што доведува до промена на функцијата. Во конкретниот случај, особено важна мутација е ΔХ69 / ΔВ70, што значи губење (бришење) на две аминокиселини од протеинскиот ланец *****. Овие аминокиселини не се специфично идентични помеѓу различните фамилии на човечки коронавируси. Но, она што е зачувано е општата форма на таа структура. Ефективно, замислете дека на тоа место има лак кој излегува од протеинот, и кој сега стана многу пократок.
Фактот дека создавањето на нова „структурна платформа“, од која може да се појават понатамошни промени, што значително би го променило изгледот на целата надворешна страна на „шилецот“, создава причина за загриженост.
Ова не го негира имунитетот од вакцините, но може да ја намали нивната ефикасност, особено ако се акумулираат дополнителни мутации.
Затоа, важно е да се разбере дека постои директна врска помеѓу намалувањето на бројот на заразени и помалиот број на мутации.
КАКО МУТАЦИИТЕ НА ВИРУСОТ ПОКАЖУВААТ ДЕКА „ИМУНИТЕТОТ НА СТАДОТО (КОЛЕКТИВНИОТ ИМУНИТЕТ), Е ПРОБЛЕМАТИЧНА ТАКТИКА
Се обидуваме да избегнеме употреба на грди зборови во вакви текстови, но понекогаш тоа може да помогне да се разбере сериозноста на проблемот. За време на разговорот меѓу група научници и лекари за последиците од структурните промени опишани погоре, еден колега од Германија кој многу добро ја владее оваа тема рече: „Уште една причина зошто „имунитетот на стадото“ стекнат по природен пат е тотално срање“. И тој негов коментар е МНОГУ важено да се разбере, особено за оваа приказна.
Ако вакцинирате некого, таа личност создава имунитет без можност вирусот да се реплицира и да се развива. Оттука, ако вирусот се држи под контрола, ако бројот на заразени е мал и ако така се дочека вакцината и се создаде широк имунитет – вирусот нема многу шанси да се развива (мутира). Дури и по вакцинацијата, кога имаме помал број незаштитени и ако вирусот продолжи да циркулира, има помали шанси да акумулира нови мутации.
Ова кај многу вируси е „меч со две острици“. Иако има помалку мутации, селективниот притисок е поголем (секоја промена, без разлика колку е мала, што овозможува да се заобиколи имунитетот од вакцината – станува високо селективна).
Но, во случајот со коронавирусите, кои многу бавно мутираат во споредба со другите вируси, ограничувањето на брзината на еволуција е многу ефикасна стратегија. Помалку заразени, помалку копии од вирусот, помалку мутации, значат помалку шанси вирусот да „избега“ и да стане нов (или поголем) проблем.
Меѓутоа во нашиов случај имаме широка распространетост на вирусот со многу оболени. Ако на овој нов сој му се дзволи да се шири и ако му се дадат доволен број на инфицирани за да продолжи со еволуцијата и производството на нови под-соеви, само прашање на време е кога ќе добиеме нови мутанти кои го избегнуваат претходниот имунитет (и оној од вакцините, но исто така и на претходните инфекции). Што значи дека целата приказна започнува од квадратна нула.
Мерките за ограничување на инфекцијата не се само за да се избегнат смртните случаи. Епидемиологијата е мултифакторна област, која се обидува да ги ограничи и сегашните и идните ефекти од вирусот.
ПОСТОЈНИТЕ ВАКЦИНИ СЕ ЕФИКАСНИ И ПРОТИВ ОВАА ВЕРЗИЈА НА ВИРУСОТ
Имунитетот кој го создавааат вакцините се засновува на создавање на репертоар од антитела (поликолонални антитела). Ова значи дека антителата што ги создаваме ќе можат да препознаат и да се врзат за повеќе делови од протеинот на вирусот, така што индивидуалните мутации во повеќето случаи не се премногу важни.
Она што е проблем е постепеното натрупување на се повеќе и повеќе мутации, што е процес во кој вирусот почнува да избегнува се повеќе и повеќе броеви од постојниот репертоар. Преку овој процес, ефикасноста на претходниот имунитет и ефикасноста на вакцината полека се намалуваат со текот на времето. Колку долго ова треба да стане значајно, зависи од бројот на акумулирани нови мутации во даден временски период, што повторно зависи од распространетоста на вирусот.
Дали имаме причина да бидеме загрижиме? Засега, не – како што веќе споменавме, досега коронавирусот помина низ 12 000 мутации и стотици соеви. Но, процесот на промена започна да се приближува до опасните нивоа и ова ја потенцира важноста за спречување на ширењето на вирусот. Секое заразено лице не е проблем само затоа што постои ризик од инвалидитет или смрт, туку и затоа што може да стане извор на нов мутант кој е во состојба да зарази луѓе кои претходно биле имуни.
Во Велика Британија, овој сој мутант постои уште од август, но во последните неколку недели ситуацијата се промени и кај вирусната популација и кај промената во однесувањето на човекот (Велика Британија имаше прилично опуштени мерки – имаше повеќе контакти), што доведе до тоа ова верзијата на вирусот да стане примарна.
ЗА ШТО ТРЕБА, А ЗА ШТО НЕ ТРЕБА ДА СМЕ ЗАГРИЖЕНИ?
Не треба да се грижите за „вирусот мутант“. Мутантите постојано се појавуваат, ќе се појавуваат и ќе се шират.
Треба да се грижите за вашето однесување за време на празниците (и по нив) и да избегнувате собирање и дружење. Бидејќи, колку помалку луѓе добиваат коронавирус, толку помалку мутации има и помала е веројатноста тие да го надминат опсегот на вакцината
Носете маски, мијте раце, држете се на дистанца од луѓето и избегнувајте собири (ова важи и за новогодишните прослави). Ова е начин да помогнете коронавирусот да има што е можно помалку мутирани верзии и што побргу да го приближиме кон крај овој кошмар.
Користени извори:
*https://go.nature.com/38SDwKI
****https://go.nature.com/3b0dx6P
обработка: Јане Ѓорѓиоски
Овој текст е авторски, наменет за информирање на пошироката јавност за научните, документирани откритија во истражувањето на коронавирусите. Текстот не е спонзориран или поддржан на кој било начин од која било организација, поединец или корпорација. Извор “Nauka u Srbiji”.