Една от необичайните и най-интригуващи характеристики на силно мутиралия вариант на Omicron е, че той придобива всички мутации в един взрив за много кратък период от време. Степента на промяната е толкова голяма, че някои хора смятат, че може да е нов щам човешки коронавирус (SARS-CoV-3?). Как може да се е случило толкова високо ниво на мутация за толкова кратък период от време? Някои твърдят, че Omicron може да се е развил от имунно потиснат пациент с някаква хронична инфекция като ХИВ/СПИН. Или можеше да се развие в настоящата вълна в Европа, която беше свидетел на много високи скорости на предаване? Или може да е свързано с някакво изследване на усилването на функцията (GoF) или нещо друго? Кой има полза? На този етап не е възможно да се направи заключение. Въпреки това, тази статия се опитва да хвърли светлина върху различни измерения, свързани с явлението.
Наскоро съобщеният нов вариант на COVID-19 от Южна Африка на 25th Ноември 2021 г. се разпространи в няколко страни по света, а именно Обединеното кралство, Канада, Япония, Австралия, Австрия, Хонконг, Израел, Испания, Белгия, Дания и Португалия. Това е определено като нов вариант на безпокойство (VOC) от СЗО и е наименуван Омикрон. Omicron се характеризира с 30 аминокиселинни промени, три малки делеции и една малка инсерция в шиповия протеин в сравнение с оригиналния вирус1. Въпреки това, въз основа на скоростта на мутации2 от РНК вируси, не е възможно да се развият 30 плюс мутации за една нощ. Ще са необходими най-малко 3 до 5 месеца, за да се генерират 6 мутации в 30kb генома на SARS-CoV-2 въз основа на скоростта на мутации, през които вирусът претърпява естествено2 при предаване от хост на хост. Според това изчисление би трябвало да отнеме 15-25 месеца, за да се появи нещо като Omicron, носещо 30 мутации. Светът обаче не е видял това постепенно нарастване на мутацията през посочения период от време. Твърди се, че този вариант еволюира от хронична инфекция на имунокомпрометиран пациент, вероятно нелекуван пациент с ХИВ/СПИН. Въз основа на степента на промяна, той трябва да бъде класифициран като нов щам вирус (може да бъде SARS-CoV-3). Въпреки това, броят на наличните мутации може да е показателен за неговата по-висока трансмисивност в сравнение с други варианти. Необходими са обаче още изследвания, за да се потвърди това.
Следващите няколко седмици са от решаващо значение за определяне на трансмисивността на новия вариант и тежестта на заболяването, което причинява. Досега всички случаи са били леки и безсимптомни и добрата новина е, че няма смъртност. Трябва също така да оценим степента, до която новият вариант може да избегне имунната защита, осигурена от настоящите ваксини. Това ще ни позволи да решим колко дълго можем да продължим с настоящите ваксини, преди да ги приготвим за новия вариант. Pfizer и Moderna вече са предприели стъпки за коригиране на своите ваксини. Все още обаче остава задаващият се въпрос за произхода на този вариант. Вероятно е вариантът на Omicron да се е развил в настоящата вълна от по-висока честота на случаи в Европа много по-рано, но е докладван от южноафриканските власти наскоро (въз основа на секвениране на генома). Това обаче може да не е така, тъй като настоящата вълна е била там през последните 4-5 месеца и според честотата на мутациите е трябвало да доведе до не повече от 5-6 мутации.
Или Omicron, продукт на изследване на усилване на функцията (GoF), което води до развитие на потенциални патогени за пандемия (PPPs)3,4. Изследването на печалбата от функции се отнася до експерименти, при които патоген (в този случай SARS-CoV-2) придобива способността да изпълнява функция, която иначе не е била част от редовното му съществуване. В този случай може да доведе до повишена трансмисивност и повишена вирулентност. Това потенциално може да доведе до развитието на организъм, който е нов и не е съществувал в природата. Целта на изследването на GoF е да се разбере патогенните варианти и да се подготвят с терапевтично средство или ваксина, ако такъв вариант се появи в природата. Броят на мутациите, получени от PPPs, не само прави щама силно предаван, но също така помага да се избягат неутрализиращите антитела, направени срещу оригиналния вирус при реконвалесцентни индивиди. В допълнение, манипулирането на щама е възможно с помощта на съвременни техники за генно инженерство, базирани на насочена рекомбинация на РНК5. Това може също да доведе до нови патогенни варианти/щамове с по-голям брой мутации, което води до силно предаван и вирулентен вирус. Изследванията показват, че 20 мутации, възникващи в шиповия протеин, включително промени и изтривания, са достатъчни за избягване на по-голямата част от антителата, генерирани в плазмата на индивиди, които са били заразени или ваксинирани срещу SARS-CoV-26. Според друго проучване, под силен имунен натиск, SARS-CoV-2 може да придобие способността да избяга от антителата, като направи само 3 промени, две делеции в N крайния домен и една мутация (E483K) в шиповия протеин7.
Трябва ли да се разреши този вид изследвания, които водят до генериране на ПЧП? Всъщност печалбата от функционални изследвания беше забранена от САЩ през 2014 г. от NIH след серия от злополуки, включващи злоупотребени патогени в Центровете за контрол и превенция на заболяванията в САЩ, което предполага, че рисковете, свързани с подобен вид изследвания, далеч надвишават ползи, които може да осигури. Кой има полза от появата и разпространението на подобни ПЧП? Това са трудни въпроси, които изискват реални отговори.
***
Литература:
- Европейски център за превенция и контрол на заболяванията. Последици от появата и разпространението на SARSCoV-2 B.1.1. 529 вариант на загриженост (Omicron), за ЕС/ЕИП. 26 ноември 2021 г. ECDC: Стокхолм; 2021 г. Предлага се онлайн на адрес https://www.ecdc.europa.eu/en/publications-data/threat-assessment-brief-emergence-sars-cov-2-variant-b.1.1.529
- Simmonds P., 2020. Разпространена хипермутация C→U в геномите на SARS-CoV-2 и други коронавируси: причини и последствия за техните краткосрочни и дългосрочни еволюционни траектории. 24 юни 2020 г. DOI: https://doi.org/10.1128/mSphere.00408-20
- NIH. Изследвания, включващи засилени потенциални пандемични патогени. (страница прегледана на 20 октомври 2021 г. https://www.nih.gov/news-events/research-involving-potential-pandemic-pathogens
- Изместващите се пясъци на изследванията за „усилване на функцията“. Nature 598, 554-557 (2021). doi: https://doi.org/10.1038/d41586-021-02903-x
- Берт Ян Хайема, Хаукелиене Волдерс и Питър Дж. М. Ротие. Превключване на вид тропизъм: ефективен начин за манипулиране на генома на котешкия коронавирус. Списание по вирусология. том 77, № 8. DOI: https://doi.org/10.1128/JVI.77.8.4528-4538.20033
- Schmidt, F., Weisblum, Y., Rutkowska, M. et al. Висока генетична бариера за избягване на поликлонално неутрализиращо антитяло на SARS-CoV-2. Природа (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-04005-0
- Андреано Е., и др 2021. SARS-CoV-2 избяга от силно неутрализираща COVID-19 реконвалесцентна плазма. PNAS 7 септември 2021 г. 118 (36) e2103154118; https://doi.org/10.1073/pnas.2103154118
***
