"A mutáció a vírus RNS-ében bekövetkező módosulás, amely változást okozhat a vírus szerkezeti fehérjéiben. A vírusok azért mutálódnak, mert különböző gazdasejtek hordozzák őket. Az oltásoknak való kitettség pedig nyomást gyakorol a vírusra is, hogy alkalmazkodjon a túlélés érdekében. De nem minden mutáció hatékony a kórokozó szempontjából. Egyesek nincsenek hatással a vírus fertőzőképességére, míg mások kifejezetten károsak lehetnek a vírusra" - mondta Supriya Narasimhan, a San Jose-i Santa Clara Valley Medical Center fertőző betegségekkel foglalkozó részlegének vezetője a Health egészségportálnak.
Alkalmanként azonban megjelenik egy-egy olyan mutáció, amely a vírus számára előnyös az eredeti verzióval szemben. Például képes elkerülni a felfedezését, megnő a fertőzőképessége vagy kevésbé lesz érzékeny az oltásokra. Az új mutációk ebbe a kategóriába tartoznak.
A vírusok a túlélésük érdekében mutálódnak
A Scientific American magazin arról ír, hogy a kutatók az új koronavírus-változatokat tavaly november végén és december elején észlelték genomszekvenálás útján. Az Egyesült Királyságban végzett COVID-19 genomikai erőfeszítések megállapították, hogy a ma B.1.1.7 néven ismert vírusvariáns állt a megnövekedett esetszám mögött Délkelet-Angliában és Londonban. Mára ez a változat az Egyesült Királyság többi részén is elterjedt, és világszerte számos országban felfedezték.
Tulio de Oliveira bioinformatikus vezetésével egy csapat a dél-afrikai KwaZulu-Natali Egyetemen az ország Kelet-Fokföld tartományában gyűjtött mintákban fedezte fel a 501Y.V2 kódjelű gyorsan terjedő mutációt. A brit és a dél-afrikai változatok egymástól függetlenül jelentek meg, de mindkettő egy sor mutációt hordoz - amelyek közül néhány hasonló - a koronavírus tüskefehérjéjében . Ezen keresztül a vírus azonosítja és megfertőzi a gazdasejteket, és ez immunválaszunk elsődleges célpontja.
A B.1.1.7 terjedését vizsgáló brit epidemiológusok becslései szerint ez a variáns körülbelül 50 százalékkal fertőzőbb, mint a korábban megismert koronavírusok. Ez a felismerés hozzájárult ahhoz, hogy az Egyesült Királyság kormánya január 5-én egy harmadik nemzeti korlátozásról döntött. Az egyik kihívás a biológusok előtt azoknak a mutációknak a meghatározása, amelyek megkülönböztetik a brit és a dél-afrikai származású változatokat a közeli rokonaiktól. A B.1.1.7 variáns például 8 változást hordoz, amelyek befolyásolják a tüskefehérjét, és néhány másikat további génekben. A dél-afrikai 501Y.V2 variáns mintái legalább 9 változást hordoznak a tüskefehérjében.
Az egyik ilyen mutáció az N501Y, amely a vírus Spike fehérjéjének receptorkötő doménjében (RBD) található. A tudósok úgy vélik, hogy ez a mutáció szorosabban kötődhet az emberi angiotenzin-konvertáló enzim 2, azaz az ACE2-receptorhoz . A Spike fehérje egyéb változásai lehetővé tehetik, hogy ez a mutáció elkerülje a detektálást bizonyos PCR (polimeráz láncreakció) módszerekkel - mondta Narashimhan. Rámutatott arra is, hogy ha többen fertőződnek meg, akkor többen lesznek betegek és többen szorulnak kórházi ellátásra, akiknek egy része nem éli túl a betegséget.
Még akkor is, ha az új változat nem halálosabb, az a tény, hogy gyorsabban és hatékonyabban terjedhet, magasabb halálozási és fogyatékossági aránnyal járhat. "Másképpen fogalmazva, a nagyon nagy számok kis százaléka könnyen sokkal nagyobb lehet, mint egy kis szám nagy százaléka. Ez az egyik legfőbb ok, ami miatt aggódunk" - jelentette ki. Ráadásul a terjedés sebessége nemcsak a fertőzések számát növeli, hanem csökkentheti a kontaktkövetés hatékonyságát is.
Az új változatok vizsgálatánál a figyelem nagy része a tüskefehérjének arra az N501Y kódnevű változására összpontosul, amely a brit és a dél-afrikai mutáns törzsben is megjelent. Ez a mutáció megváltoztatja a tüske úgynevezett receptorkötő doménjét , amely az emberi fehérjéhez rögzül a fertőzés lehetővé tétele érdekében. A korábbi tanulmányokban felvetett egyik hipotézis szerint az N501Y változással a vírus erősebben kapcsolódhat a sejtekhez, megkönnyítve a fertőzést - mondta Wendy Barclay, a londoni Imperial College virológusa, a brit kormány tanácsadója.
A kutatások sürgősségét fokozza az aggodalom, hogy az új variánsok gyengíthetik az oltások és a korábbi fertőzések által kiváltott immunválaszokat. "Mindkét változat mutációkat hordoz a tüskefehérje olyan régióiban (a receptorkötő doménnek és az N-terminális doménnek nevezett részen), amelyeket a hatékony vírus-blokkoló antitestek felismernek. Ez felveti annak lehetőségét, hogy az itt ható antitesteket befolyásolják a mutációk" - jelentette ki Jason McLellan, a Texasi Egyetem szerkezeti biológusa.
De más mutációk is előfordulhatnak. Ezek között a legfontosabb egy másik receptor-kötő domén mutáció, amelyet de Oliveira csapata azonosított az 501Y.V2 variánsban, ez az úgynevezett E484K. Ennek a vizsgálati eredményeire még pár napot várni kell.
Hogyan ismerik fel a korábban létrejött antitestek a vírusokat?
Újabb bizonyítékok vannak arra, hogy az E484K mutáció lehetővé teheti a vírus számára, hogy elkerülje egyes emberek immunválaszait. Egy tavaly év végi vizsgálattal kapcsolatban Rino Rappuoli sienai immunológus csoportja a Fondazione Toscana Life Sciences kutatóintézetben arról számolt be, hogy SARS-CoV-2-t tenyésztettek egy lábadozó személy vérszérumának segítségével.
Szelektálni akarták a vírusmutációkat, amelyek képesek elkerülni a fertőzésre válaszként képződő sokféle antitestet. Végül 90 napon belül a vírus 3 olyan mutációt hozott létre, amelyeknek tulajdonságaiból arra következettek, hogy a szérumot adó egyén SARS-CoV-2 elleni teljes antitestválasza csak a tüskefehérje kis részére irányul. A laboratórium által kifejlesztett törzs kevésbé bizonyult rezisztensnek a többi ember " gyógyító szérumával " szemben. De a kísérlet azt sugallja, hogy az olyan mutációk, mint az E484K és az N-terminális doménváltozások, amelyeket mindkét gyorsan terjedő változat hordoz, befolyásolhatják, hogy a vakcinák és a korábbi fertőzés által generált antitestek hogyan ismerik fel őket - mondja McLellan.
Sürgető kérdés, hogy az ilyen változások megváltoztatják-e a vakcinák valós hatékonyságát - vélekedik Jesse Bloom, a seattle-i Fred Hutchinson Rákkutató Központ virális evolúciós biológusa. Pár napja csapata arról is beszámolt, hogy az E484K és számos más mutáció különböző mértékben, de elkerülheti az antitestek felismerését a lábadozó emberek gyógyító szérumában.
De Bloom és más tudósok is abban reménykednek, hogy a mutációk nem gyengítik lényegesen az oltások teljesítményét. A fertőzés ugyanis általában óriási mennyiségű semlegesítő antitest termelését váltja ki, így az új változatokkal szembeni hatékonyságuk csekély csökkenése nem számít. A vakcinák által kiváltott immunválasz egyéb ágai, mint például a T-sejtek pedig nem lehetnek érintettek. "Ha most fogadnom kellene, akkor azt mondanám, hogy az oltások továbbra is hatékonyak maradnak, és megakadályozzák, hogy az emberek halálosan megbetegedjenek" - mondta Jeremy Luban.
