Nowy koronawirus mutuje wolniej niż wirus grypy
W przeciwieństwie do wielu innych patogenów koronawirus wydaje się całkiem stabilny. Oczywiście mutuje, ponieważ zakaża miliony ludzi, a zatem nieustannie się replikuje. Niemniej jednak wydaje się, że nie zagraża to skuteczności pierwszej generacji szczepionek na COVID-19.
Za każdym razem, gdy wirus się powiela, może zdarzyć się, że coś pójdzie nie tak, czyli dojdzie do pewnych błędów w budowie genetycznej "potomstwa". Mimo iż brzmi to groźnie, nie każda anomalia jest w rzeczywistości istotna, chociaż może oznaczać na przykład, że wirus będzie silniejszy albo słabszy. Anomalie muszą jest ponadto utrwalić, a to już nie jest wcale takie łatwe. W większości przypadków mutacje w koronawirusie są nieistotnymi anomaliami, które powodują zmiany w materiale genetycznym (czyli w RNA) wirusa, ale nie przebudowują najistotniejszych jego elementów.
Naukowcy wykazali, że wskaźnik mutacji SARS-CoV-2 jest o około połowę niższy niż wirusa grypy. Eksperci uważają, że nowy koronawirus mutuje wolniej ponieważ ma pewien mechanizm, charakterystyczny dla wirusów z tej rodziny (CoV), a mianowicie genetyczne mechanizmy korygujące. To oznacza, że potrafi znaleźć i naprawić większość błędów w RNA, powstających podczas procesu replikacji.
- Rozwój leków przeciwko CoV był od dawna hamowany przez zdolność CoV do korygowania i usuwania niedopasowanych nukleotydów podczas replikacji i transkrypcji genomu - napisali naukowcy na łamach czasopisma "Molecular Cell".
Jednak wydaje się że dla celów szczepionki ta cecha koronawirusa jest korzystna. Sprawia, że szczepionka jest skuteczna w przypadku aktualnie dominujących szczepów wirusa.
Mutacje są niebezpieczne też dla... samego wirusa
Mutacja, do której dochodzi w tzw. krytycznym miejscu dla wirusa, może być niebezpieczna nie tylko dla nas, ale i dla niego samego. Te krytyczne miejsca znajdują się na końcu kolca koronawirusa. Są to białka, które umożliwiają patogenowi atakowanie komórek gospodarza. To te białka stały się jednocześnie "celem" szczepionek.
Gdyby jednak koronawirus zmienił drastycznie sposób zakażania komórek żywiciela (czyli zmutował w kluczowym miejscu), mógłby sam sobie uniemożliwić replikację. Zmiany w białku kolca "wyłączające" wirusa pojawiają się stosunkowo rzadko. Natomiast mutacje w nieistotnych obszarach koronawirusa nie mają specjalnego znaczenia z punktu widzenia skuteczności szczepionki.
Dobra wiadomość jest taka, że najbardziej obecnie zaawansowane zachodnie szczepionki (Moderna, Pfizer, AstraZeneca, Novavax) skierowane są przeciw białku kolca. To oznacza, że są mniej wrażliwe na ewentualne mutacje "ogólne" koronawirusa.
Mutacja, która przestraszyła świat
Jakiś czas temu dowiedzieliśmy się o pojawieniu się mutacji D614G (mutacja aminokwasu w pozycji 614 białka kolca, w której zamiast aminokwasu D pojawia się aminokwas G), która wydaje się wpływać na wyższą zakaźność koronawirusa (chociaż raczej nie wpływa na pogarszanie się objawów). Niektórzy eksperci uważają nawet, że ta mutacja może wręcz "pomagać" szczepionkom na COVID-19 w podnoszeniu ich skuteczności (niektóre dane wskazują, że ta mutacja jest bardziej wrażliwa na przeciwciała neutralizujące, które powstają pod wpływem szczepionki).
U pracowników ferm norek w Danii znaleziono mutacje wirusa, które wykazywały pewne podobieństwo do wirusa atakującego zwierzęta. Zmutowanego koronawirusa (mutacja Y453F) znaleziono u norek hodowanych w Holandii. Nowy wariant wirusa zauważono u zwierząt na pięciu fermach. Wykryto też 12 przypadków zakażeń u ludzi. Pracownicy ferm zachorowali na łagodny COVID-19, okazało się jednak, że ich organizmy nie wytworzyły przeciwciał neutralizujących. Wydawało się, że wirus się zmienił, gdy najpierw przeskoczył z ludzi na norki, a potem z powrotem na ludzi. Zaczęto się obawiać, że okaże się odporny na przeciwciała indukowane przez szczepionki. Hodowle norek w Danii, a także w Holandii i Hiszpanii zostały zlikwidowane. Trzeba jeszcze dodać, że nie wszyscy eksperci są zdania, że to było konieczne.
System wczesnego ostrzegania już funkcjonuje
Obecnie wiele wskazuje na to, że zdążymy z pierwszą generacją szczepionek na COVID-19, zanim dojdzie do znaczących mutacji wirusa. Od początku pandemii naukowcy przeszukują tysiące sekwencji genetycznych koronawirusa pod kątem mutacji, szukając przede wszystkim zmian w domenie wiążącej receptor białka wypustek (RBD), czyli w miejscu, które jest też celem przeciwciał neutralizujących.
Chińczycy jako pierwsi, jeszcze w styczniu 2020 r., zsekwencjonowali genom SARS-CoV-2 i przekazali innym naukowcom. Do dzisiaj udostępnionych zostało w sieci około 246 tysięcy genomów SARS-CoV-2, czyli kompletnej informacji genetycznej wirusa. Porównuje się je do danych o pierwszym znalezionym koronawirusie, czyli tym pochodzącym z Wuhan.
Sprawdza się jak na nową mutację reaguje układ immunologiczny, to znaczy czy wpływa na zmiany w odpowiedzi immunologicznej na białko kolca w porównaniu z "oryginalnym" wirusem z Wuhan. Sprawdza się także, czy przeciwciała indukowane przez szczepienia mogą nadal wiązać się z białkiem kolca nowo pojawiających się szczepów.
Oznacza to, że na bieżąco monitorowana jest skuteczność aktualnie tworzonych szczepionek. Naukowcy są optymistami. Uważają, że jesteśmy w stanie w razie potrzeby szybko zmienić tzw. cele szczepionek i w razie czego dostosować je do zmutowanego koronawirusa. Miniony rok pokazał bowiem, że nie tylko koronawirus stosunkowo wolno mutuje, ale także że potrafimy szybko projektować skuteczne szczepionki.
Źródła: MedicalXPress.com, The Conversation, Nature.com, ScienceDirect, Nature Reviews Genetics
