Vysvětleno: Jsou nové kmeny Covid-19 objevené v USA nakažlivější?

Virus SARS-COV-2: Výzkumníci sledují varianty viru, protože některé z nich mohou být smrtelnější než původní virus, mohou být snáze přenosné a mohou mít dopad na účinnost vakcín.

3D sken částic viru SARS-CoV-2 vytvořený designérskou laboratoří Nanographics je vidět v tomto letáku vydaném ve Vídni, Rakousko, 20. ledna 2021. (Nanographics.at/Handout přes Reuters)

Ve studii zveřejněné v neděli, která ještě nebyla přezkoumána, vědci oznámili sedm nových variant viru SARS-CoV-2 v USA. Výzkumníci sledují varianty virů, protože některé z nich mohou být smrtelnější než původní virus, mohou být snáze přenosné a mohou mít dopad na účinnost vakcín.

Známé varianty SARS-CoV-2

B.1.1.7 : Tato varianta se objevila ve Spojeném království a může být spojena se zvýšeným rizikem úmrtí ve srovnání s jinými variantami, uvedlo americké Středisko pro kontrolu a prevenci nemocí (CDC).

B.1.351 : Tato varianta se objevila nezávisle na variantě Spojeného království a byla poprvé identifikována v Jižní Africe. Do konce ledna 2021 to bylo hlášeno také v USA.

P.1 : Tato varianta se objevila v Brazílii a je známo, že má 17 unikátních mutací. Tři z nich jsou v doméně spike proteinu vázajícího receptor (spike protein, který vyčnívá z povrchu viru, je jedním z klíčových důvodů, proč se SARS-CoV-2 dokázal šířit tak rychle, a proto se mutace, které ovlivňují spike protein, je důležité pochopit).

Autoři nedávné studie říkají, že v oblastech, kde je prevalence viru vysoká, mohly selekční tlaky podpořit vznik variant, které se vyhýbají neutralizačním protilátkám (proteinům, které brání viru v infikování, jakmile se dostane do těla). U všech sedmi nových linií, které vědci zaznamenali, se u všech vyvinula mutace ve stejném genetickém písmenu, která ovlivňuje způsob, jakým virus vstupuje do lidských buněk. Zatím ale není jasné, zda tato mutace činí tyto nové varianty nakažlivějšími a nebezpečnějšími.

Tento snímek z elektronového mikroskopu z roku 2020 zpřístupněný Centrem pro kontrolu a prevenci nemocí ukazuje částice viru SARS-CoV-2, které způsobují COVID-19.
(CDC přes AP)

Kromě toho existuje pravděpodobně více variant viru po celém světě, ale určit to může pouze sekvenování genomu, což se v tuto chvíli dostatečně neděje. V dokument Ministerstvo zdravotnictví a sociální péče zveřejněné koncem prosince 2020 nastínilo některé kroky, které podnikne ke zvýšení a rozšíření sekvenování genomu viru. Jeden z nastíněných kroků zahrnuje odeslání pěti procent pozitivních vzorků do deseti regionálních laboratoří pro sekvenování genomu rozmístěných po celé zemi.

Proč viry mutují?

Evoluce pomáhá organismům měnit se v reakci na určité změny v prostředí. Cílem je pomoci organismu adaptovat se tak, aby přežil. V trilogii Naked Ape zoolog Desmond Morris píše o tom, jak se lidé během milionů let evoluce přizpůsobili svému měnícímu se prostředí. Uvažuje například o dopadech městského života na člověka. Morris tvrdí, že přestože je městský život osamělý a stresující, lidé se do nich hrnou, protože město funguje jako obří stimulační centrum, kde může vzkvétat a rozvíjet se naše velká vynalézavost.

Protože se viry mohou replikovat pouze v hostitelské buňce, jejich evoluci ovlivňují jejich hostitelé. To znamená, že virus zmutuje, aby se vyhnul obraně, kterou pro něj hostitelé postavili.

Kniha, Lékařská mikrobiologie říká, že ve srovnání s DNA viry mají RNA viry (SARS-CoV-2 je RNA virus) mnohem vyšší míru mutací, pravděpodobně jednu mutaci na kopii genomu. Mutace mohou být škodlivé, neutrální a příležitostně mohou být příznivé. Kniha uvádí, že v dané populaci mohou přetrvávat pouze ty mutace, které nezasahují do základních funkcí viru.

Tento snímek z transmisního elektronového mikroskopu ukazuje SARS-CoV-2-také známý jako 2019-nCoV, virus, který způsobuje COVID-19-izolovaný od pacienta v USA. (BSIP/Universal Images Group/Getty Images)

Článek v Nature říká, že ve srovnání s virem HIV, který způsobuje AIDS, se virus SARS-CoV-2 mění mnohem pomaleji, jak se šíří.

Ale stejně jako lidé ovlivňují evoluci virů, i viry utvářely způsob, jakým se lidé vyvíjeli. Ve studii z roku 2016 zveřejněné v deník eLife autoři poznamenávají, že neustálý boj mezi patogeny a jejich lidskými hostiteli je již dlouho uznáván jako klíčová hnací síla evoluce. V této studii autoři poznamenávají, že asi 30 procent všech adaptací proteinů (proteiny pomáhají buňkám vykonávat jejich funkce) u lidí, protože jejich odlišnost od šimpanzů byla způsobena viry. Je příznačné, že během epidemií nebo pandemií populace napadená virem buď vyhyne, nebo se přizpůsobí.

Ale co je to vlastně mutace?

Jakmile virus vstoupí do těla svého hostitele, aby infikoval hostitele, začne se replikovat, což znamená vytvářet kopie celé jeho genetické sekvence. Ale jednou za čas se virus během replikace dopustí chyby. A Blog záznam na webových stránkách Harvardské univerzity vysvětluje, že tyto chyby, obvykle změna v jediném písmenu ( každý koronavirus má asi 30 000 písmen RNA ) mezi tisíci v sekvenci viru může změnit vlastnosti proteinů viru, a proto změnit jeho schopnosti. Tato změna se nazývá mutace, a pokud se jedná o příznivou mutaci, může viru poskytnout novou schopnost, která podpoří jeho reprodukci, což napomáhá k většímu rozšíření viru po generace.

Je pravděpodobné, že takové druhy příznivých mutací ve viru SARS-CoV-2 vedou ke vzniku nových variant. Například je známo, že britská varianta je asi o 25-40 procent infekčnější než původní virus.

Co znamenají mutace pro vakcíny?

V komentáři v časopise Nature dva imunologové Dennis Burton a Eric Topol vyzvali k alternativnímu přístupu k připravenosti na pandemii. V tomto přístupu by měly být vynaloženy prostředky na vývoj „panvirových vakcín“, které mohou poskytnout imunizaci proti více kmenům viru.

SOUBOR – Na této souborové fotografii z 10. února 2021 lidé dostávají vakcínu COVID-19 v Senior Center Martina Luthera Kinga v North Las Vegas. Počet případů koronaviru v USA po zimním nárůstu nadále klesá. (AP/Soubor)

To je nezbytné v kontextu SARS-CoV-2, protože se již vyvíjí a první důkazy ukazují, že některé z jeho kmenů jsou snadněji přenosné, což znamená, že jak se objevují další varianty viru, vakcíny, které již existují, mohou být méně účinné. proti nim.

Vývoj vakcín pro jiné koronaviry

Přestože existují stovky koronavirů, o kterých je známo, že infikují zvířata, jako jsou prasata, velbloudi, netopýři a kočky, dosud bylo identifikováno sedm typů koronavirů, které infikují lidi. U lidí viry obvykle způsobují mírná až středně závažná onemocnění horních cest dýchacích, jako je nachlazení. V posledních dvou desetiletích se však objevily agresivnější koronaviry, které jsou schopny způsobit vážná onemocnění a dokonce i smrt člověka. Patří mezi ně SARS-CoV, MERS a nyní SARS-CoV-2.

Bylo zjištěno, že první koronavirus infikoval lidi v roce 1965, kdy vědci DJ Tyrrell a ML Bynoe izolovali kmen viru nazvaný B814 z vyplachování nosu chlapce, který měl příznaky běžného nachlazení.

Vývoj vakcíny pro první čtyři lidské koronaviry, mezi něž patří HCoV-229E (jeden z prvních kmenů, které byly popsány v polovině 60. let), HCoV-OC43 (objevený mezi polovinou konce 60. let), HCoV-NL63 a HCoV-HKU1 ( NL63 a HKU1 oba objevené v Hong Kongu na začátku roku 2005) nebyly prioritou, protože způsobují pouze mírné onemocnění. Teprve před dvěma desetiletími, když se v Číně kolem roku 2003 objevil SARS-CoV, byla pociťována potřeba vyvinout vakcínu, protože to byl první příklad lidského koronaviru, který by mohl způsobit vážné onemocnění.

Psaní v Journal of Biomedical Science autoři poznamenávají, že ačkoli byly vyvinuty a testovány různé formy vakcín v preklinických modelech pro SARS a MERS, žádná z nich nebyla schválena FDA.

Proč bylo snadné vyrobit vakcínu proti SARS-CoV-2?

Odpověď potenciálně spočívá v spike proteinu viru, z nichž řada vyčnívá z povrchu viru a tvoří korunu, která dává viru jeho jméno. Spike protein usnadňuje vázání viru na receptor ACE2 (na tento receptor se vážou SARS-CoV i SARS-CoV-2) v lidských buňkách, načež virus začne infikovat svého hostitele. Ale tento vrcholový protein, který usnadňuje přenos, je také jedním z důvodů, proč byly vakcíny proti SARS-CoV-2 vyvíjeny rychlejším tempem ve srovnání s předchozími dvěma lidskými koronaviry SARS a MERS, pro které dosud schválená vakcína neexistuje.

Konkrétně návrh vakcíny pro SARS-CoV-2 byl rychlejší, protože spike protein nabízí větší oblast, na kterou se vakcína může zaměřit, což usnadňuje spuštění imunitního systému těla k tvorbě neutralizačních protilátek, proteinů, které brání spike protein z vazby s receptorem a zahájení infekce.

Sdílej Se Svými Přáteli: