Koronavirus: Mutace virů se nezpomalují. Dokazuje to nová subvarianta omikronu

3. 5. 2022

čas čtení 11 minut
 
Během děsivých prvních dnů pandemie nabídli vědci jednu uklidňující zprávu o novém koronaviru: Mutuje pomalu. První mutace se nezdály být nijak zásadní. Vakcína, pokud a kdyby byla vynalezena, by nemusela být časem pravidelně aktualizována.

To se ukázalo jako příliš optimistické, píše Washington Post.


Koronavirus SARS-CoV-2 měl při svém šíření po planetě miliardy příležitostí změnit svou konfiguraci a stále se vyvíjí, přičemž vytváří nové varianty a subvarianty tempem, které vědce udržuje v napětí.

Dva a půl roku poté, co se poprvé rozšířil mezi lidi, virus opakovaně mění svou strukturu a chemické složení způsobem, který brání snahám dostat ho plně pod kontrolu.

Koronavirus  nejeví známky toho, že by se chtěl uklidnit a usnout na vavřínech. Podle virologů, kteří jej pečlivě sledují, má i přes všechny dosavadní změny stále další bohatý evoluční prostor. V praxi to znamená, že virus, který je již nyní extrémně nakažlivý, by se mohl stát ještě nakažlivějším.

"Tento virus má pravděpodobně triky, které jsme ještě neviděli," řekl virolog Robert F. Garry z Tulane University. "Víme, že pravděpodobně ještě není tak nakažlivý jako spalničky, ale určitě se k nim blíží."

Nejnovějším členem galerie variant a subvariant koronaviru je virus s neobratným názvem BA.2.12.1, který patří do skupiny omikronů. Podle předběžného výzkumu je asi o 25 procent přenosnější než subvarianta BA.2, která je v současnosti podle amerických Center pro kontrolu a prevenci nemocí (CDC) v USA dominantní. CDC uvádí, že tato subvarianta se rychle rozšířila zejména na severovýchodě USA, kde tvoří většinu nových infekcí.

"Máme zde velmi, velmi nakažlivou variantu. Bude těžké zajistit, aby v Americe nikdo covidem neonemocněl. To ani není politickým cílem," řekl na úterním inauguračním brífinku nový koordinátor pro covid-19 prezidenta Bidena Ashish Jha.

Odpovídal tak na otázku týkající se viceprezidentky Harrisové, která byla nedávno pozitivně testován na koronavirus a odešla do izolace. Harrisová dostala nedávno druhou posilovací injekci proti koronaviru - byla to její čtvrtá injekce vakcíny.

Její případ poukazuje na to, co se v posledních měsících stalo bolestně zřejmým: Žádné očkování ani přeočkování nemůže vytvořit dokonalou ochranu před nákazou virem SARS-CoV-2. Co však vakcíny dělají velmi dobře, je výrazné snížení rizika závažného onemocnění. To má obrovský význam pro veřejné zdraví, stejně jako širší využití terapeutik, jako je antivirotikum Paxlovid.

Všechny v současnosti nasazené vakcíny byly založeny na genomické sekvenci původního kmene viru, který se rozšířil koncem roku 2019 v čínském Wuchanu. V podstatě napodobují protein hrotu této verze viru a vyvolávají imunitní reakci,  která cjhrání, když se objeví skutečný virus.

Objevené varianty se však dokážou vyhnout mnoha neutralizačním protilátkám, které jsou první linií obrany imunitního systému.

"Koronavirus se vyvíjí se poměrně rychle," říká Jesse Bloom, počítačový biolog z Fred Hutchinson Cancer Research Center v Seattlu. "Myslím si, že musíme agresivně zvažovat, zda bychom měli aktualizovat vakcíny, a to co nejdříve."

BA.2.12.1 posouvá nový koronavirus na stupnici nakažlivosti o další stupeň výše. Jeho blízký příbuzný BA.2 byl již dříve přenosnější než první omikronový kmen, který zasáhl USA koncem roku 2021.

A omicron byl přenosnější než delta a delta byla přenosnější než alfa a alfa byla přenosnější než dřívější varianty, které neměly slávu názvu  z řecké abecedy.

Většina mutací není pro virus výhodná. Pokud však mutace nabízí nějakou výhodu, proces přírozené selekce ji upřednostní.

Existují dva základní způsoby, jak může virus prostřednictvím mutace zlepšit svou průbojnost. První by se dal popsat jako mechanický: virus začne být nakažlivější. Možná se zlepší jeho schopnost vázat se na receptorovou buňku. Nebo možná mutace umožňuje viru, aby se po začátku infekce replikoval ve větším množství - zvyšuje virovou nálož v člověku a úměrně tomu i množství viru, který se vylučuje a potenciálně infikuje další lidi.

Druhá strategie spočívá v obcházení imunity. Lidský imunitní systém, který je očkováním nebo předchozí infekcí připraven na určitý virus, nasadí protilátky, které virus rozpoznají a neutralizují. Mutace však způsobují, že virus začne být pro obranu imunitního systému méně známý.

Podvarianty omikronu stále přibývají: Vědci v Jihoafrické republice identifikovali BA.4 a BA.5, které mají mutace, jež se vyskytovaly v dřívějších variantách a jsou spojeny s vyhýbáním se imunitě. Počet případů tam stoupá. Nový laboratorní výzkum, který byl v neděli zveřejněn na internetu, ale zatím nebyl recenzován, ukázal, že nové subvarianty jsou schopné uniknout neutralizačním protilátkám, které se objevily u lidí, kteří se zotavili z infekce původní variantou omikron. Autoři studie dospěli k závěru, že BA.4 a BA.5 mají "potenciál vést k nové vlně infekcí".

"Vývoj je mnohem rychlejší a rozsáhlejší, než jsme původně odhadovali," řekl Michael T. Osterholm, odborník na infekční choroby z Minnesotské univerzity. "Každý den, když vstávám, se obávám, že se objeví nová subvarianta, kterou budeme muset vzít v úvahu. ... Jsme svědky subvariant subvariant."

Garry, vědec z Tulane, upozorňuje, že mutace viru nemění jeho vzhled nijak dramaticky. Ve skutečnosti se podle něj ani silně zmutované varianty příliš neliší od původního kmene z  Wuchanu, ani od jiných koronavirů, které způsobují běžná nachlazení. Jedná se o jemné změny.

Garry má k dispozici softwarový program, který mu umožňuje vytvořit grafický obraz viru, a dokonce jej otáčet, aby mohl pozorovat umístění mutací a vyvodit závěry, proč jsou důležité. Když se ho v pátek zeptali na virus BA.2.12.1 a na to, proč se šíří, poznamenal, že má mutaci pojmenovanou S704L, která pravděpodobně destabilizuje část proteinu spike na povrchu viru. To v podstatě uvolňuje část hrotu způsobem, který usnadňuje infekci.

Tato mutace S704L odlišuje tuto subvariantu od BA.2.

Označení "704" odkazuje na 704. pozici aminokyseliny v řetězci zhruba 1 100 aminokyselin, které tvoří tento protein. S je jeden typ aminokyseliny ("serin"), který se vyskytuje v původním kmeni viru, a L ("leucin") je to, co je tam po mutaci. (Mutace je způsobena změnou jednoho nukleotidu neboli "písmene" v genetickém kódu viru; tři nukleotidy kódují jednu aminokyselinu.)

Virus se dnes ve Spojených státech šíří v imunologickém prostředí, které se značně liší od toho, s nímž se poprvé setkal na počátku roku 2020. Mezi očkováním a infekcemi není mnoho lidí, kteří by byli vůči viru zcela naivní. Podle nejnovějších údajů CDC se viru podařilo nakazit téměř 200 milionů lidí v zemi, která má asi 330 milionů obyvatel. Mezi dětmi a dospívajícími se podle odhadů CDC nakazili asi tři ze čtyř.

V rámci nové studie CDC vědci zkoumali vzorky krve tisíců lidí a hledali protilátku, která se vyskytuje po přirozené infekci, ale nenachází se po očkování. CDC dospěla k závěru, že se omikronové variantě podařilo během zimy nakazit populaci Spojených států téměř tak, jako by šlo o zcela nový virus. Země byla do té doby z velké části proočkovaná. Přesto se v této omikronové vlně poprvé nakazilo přibližně 80 milionů lidí.

V rodokmenu tohoto koronaviru je omikron vzdáleným příbuzným variant delta, alfa a dalších variant, které se šířily dříve.. Nikdo si není jistý původem omikronu, ale mnozí odborníci na choroby předpokládají, že pochází od pacienta s oslabenou imunitou s velmi dlouhým onemocněním a virus pokračoval v používání mutací, aby unikl snahám imunitního systému o jeho odstranění.

Omikron měl naštěstí menší pravděpodobnost, že člověka zabije, než předchozí varianty. Odborníci na infekční nemoci však mají v tomto bodě jasno: Budoucí varianty by mohly být patogennější.

Jako by mutace nebyly dostatečným problémem, virus má v rukávu další trik: rekombinaci. K té dochází, když dva různé kmeny infikují jednoho hostitele současně a jejich geny se propletou. Proces rekombinace je původcem toho, co se nazývá omikron XE. Tento rekombinant pravděpodobně vznikl u osoby současně infikované původní variantou omicron a subvariantou BA.2.

Teoreticky to bylo možné vždy, ale identifikace skutečných rekombinantů poskytuje "důkaz", jak říká Jeremy Luban, virolog z University of Massachusetts Medical School.

Nejhorším možným scénářem by byl vznik varianty nebo rekombinantu, který by způsobil, že současné vakcíny by byly při blokování závažných onemocnění do značné míry neúčinné. To se však zatím nestalo. A žádný "rekombinant" se nerozšířil tak jako omikron nebo jiné nedávné varianty a subvarianty.

Jedná se o první katastrofickou pandemii, která se objevila ve věku moderního genomického sekvenování. Před sto lety nikdo nevěděl, co je to koronavirus, a dokonce i slovo "virus" byl relativně nový pojem. Dnes však díky milionům vzorků viru analyzovaných na genetické úrovni mohou vědci sledovat mutace prakticky v reálném čase a mapovat vývoj viru. Vědci z celé planety nahráli miliony sekvencí do databáze známé jako GISAID.

Sekvenování genomu má zásadní omezení v tom, že vědci sice mohou sledovat změny v genomu, ale  nevědí, co každá z těchto změn s virem dělá. Které mutace jsou nejdůležitější, je otázka, na niž lze odpovědět pomocí laboratorních experimentů, modelování nebo epidemiologického sledování, ale není to vždy jednoduché nebo zřejmé.

Erica Saphireová, prezidentka La Jolla Institute for Immunology, spekuluje, že omikron má mutace, které virus změnily dosud nepochopeným způsobem, ale které jej činí odolnějším vůči neutralizaci zprostředkované protilátkami.

"Možná získal nějaký nový trik, který jsme zatím neodhalili," řekla Saphireová. "Je těžší ho neutralizovat, než bych očekávalajen na základě počtu mutací."

Reálnou situaci ověřuje Jeremy Kamil, docent mikrobiologie a imunologie na Louisiana State University Health Shreveport: "Všechno to jsou viry SARS-CoV-2."

Chce tím říci, že se jedná o  varianty stejného viru, přestože se zdá, že se jedná o obrovské množství mutací. Tomu odpovídá, že člověk, který se nakazí jednou z těchto nových variant, má stejné onemocnění jako lidé, kteří se nakazili dříve.

"Jsou nakaženi covidem," řekl.

0
Vytisknout
6801

Diskuse

Obsah vydání | 5. 5. 2022