Koronavirus još uvijek mutira. Ali hoće li to biti važno? 'Moramo zadržati poštovanje prema ovom virusu.'

Zaraze koronavirusom smanjene su u većem dijelu Sjedinjenih Država. Hospitalizacije također. Smrtni slučajevi konačno padaju sa svog zastrašujućeg vrha u kasno ljeto od više od 2000 na dan. Većina ljudi je cijepljena, a dopunske injekcije dobivaju odobrenje. Dužnosnici u Sjedinjenim Državama nadaju se da je najgore od pandemije prošlo.



je li se Albert Einstein drogirao
Praćenje i karta slučajeva koronavirusa u SAD-uStrelica udesno

Ali mnogo toga ovisi o samom virusu. Nije statična. Mutira. Delta, varijanta SARS-CoV-2 koja sada uzrokuje gotovo sve infekcije u Sjedinjenim Državama, više je nego dvostruko prenosiviji od virusa koji se pojavio u Wuhanu u Kini. Mogućnost daljnjih značajnih mutacija u virusu nazire se poput divovske zvjezdice nad bilo kakvom raspravom o putanji pandemije.

Posljednjih tjedana znanstvenici koji pomno prate virus rekli su da još uvijek ima dovoljno prostora za razvoj.



Oglasna priča se nastavlja ispod oglasa

Ne vidim ništa što bi sugeriralo da se ovaj virus smirio, rekao je Kristian Andersen, imunolog u Scripps Researchu. Mislim da ovaj virus nije toliko prenosiv koliko može biti.

Znanstvenici prate desetke podloza u delta liniji virusa, od kojih svaka ima nešto drugačiji niz mutacija. Jedna od tih podloza nedavno se proširila neobičnom brzinom u Ujedinjenom Kraljevstvu i privlači pažnju istraživača.

Varijante koronavirusa poput delta i mu očekivani su dio životnog ciklusa virusa, ali cjepiva mogu spriječiti razvoj više zaraznih sojeva. (John Farrell, Hadley Green/Klinika)

Zasad nema uvjerljivih dokaza da je bilo koji od potomaka delte evoluirao u nove, opasnije varijante. Podlozu koja privlači pozornost u Ujedinjenom Kraljevstvu trebalo je nekoliko mjeseci da dosegne 8 posto novih infekcija tamo, pa iako može imati prednost, ne širi se eksplozivnom brzinom kakva se može vidjeti s prastarim delta sojem, istaknuo je William Hanage , epidemiolog na Harvard TH Chan škola javnog zdravlja.

Oglasna priča se nastavlja ispod oglasa

Ovo nije ništa slično, ali ipak vrijedi paziti, rekao je Hanage u e-poruci. Ali odredio je: „Moramo biti idioti da mislimo da je virus gotov s nama i da će se nastaviti razvijati.



Mnogi znanstvenici sumnjaju da će sljedeća varijanta zabrinutosti, ako i kada se pojavi, najvjerojatnije doći iz delte. Ali evolucija virusa je sama po sebi nepredvidljiva.

Ne možete predvidjeti budućnost - biologija je previše komplicirana. Nitko ne bi trebao ni pokušavati, rekao je Joel O. Wertheim , biolog sa Sveučilišta California u San Diegu koji proučava kako se virusi razvijaju.

'Nisu htjeli vjerovati'

Bilo je vremena, na početku pandemije, kada je znanstvena ortodoksija smatrala da koronavirus nije puno mutirao, zasigurno ne tako promiskuitetno kao gripa. Virus ima mehanizam lektoriranja koji ograničava genetske pogreške dok se replicira.

Oglasna priča se nastavlja ispod oglasa

Ali virus je iznenadio stručnjake. Prvu značajnu promjenu u virusu identificirala je Bette Korber, teorijska biologinja iz Nacionalnog laboratorija Los Alamos u Novom Meksiku. Proučavala je genome uzoraka virusa iz cijelog svijeta i primijetila da je jedna mutacija, poznata kao D614G, postala uobičajena u virusu na desecima zemljopisnih lokacija. Ova mutacija promijenila je pozicioniranje virusnog šiljastog proteina - njegovog alata za vezanje za stanice.

Korber je, u suradnji s istraživačima sa Sveučilišta Duke i Sveučilišta Sheffield u Engleskoj, zaključio da je soj s mutacijom prenosiviji od prvog soja koji je cirkulirao u Kini. Svoje su nalaze objavili na internetu - i udarili u zid znanstvenog skepticizma.

Možda je, sugerirali su drugi znanstvenici, to bila samo slučajnost. Drugi jednostavno nisu vjerovali da bi jedna mutacija mogla dramatično promijeniti virus.

Oglasna priča se nastavlja ispod oglasa

Nisu htjeli vjerovati. Željeli su vjerovati da to miruje, rekla je Korber, prisjećajući se teškog razdoblja za nju u danima nakon što je objavila svoje nalaze. Ljudi su se htjeli nadati najboljem.

Pištolj za pušenje u slučaju D614G je da cirkulirajući virus nikada nije nasumično favorizirao izvorni soj.

Mogli bismo pokazati da će u roku od nekoliko tjedana nakon što je ušao u novo lokalno stanovništvo, novi oblik uskoro zavladati; obrnuto, prebacivanje s mutantnog D614G na praoca, jednostavno se nije događalo, a nasumični događaji ne idu svi u jednom smjeru, rekla je u e-poruci.

Danas nitko ne sumnja da se koronavirus može brzo i opasno razvijati dok se širi ljudskom populacijom. To je generalistički virus - sposoban zaraziti mnoge različite sisavce. Poznato je da skače s ljudi u kune i natrag u ljude. Čuvari zoološkog vrta nose se s infekcijama među lavovima, tigrovima, gorilama i drugim životinjama u zatočeništvu.

Oglasna priča se nastavlja ispod oglasa

Znanstvenici poput Korbera i Wertheima proučavaju genomske sekvence koje se redovito objavljuju u globalnim bazama podataka. U čisto znanstvenom smislu, ovo je bio fascinantan spektakl. Godine 1918., kada je pandemija gripe ubila više od 50 milijuna ljudi diljem svijeta, znanstvenici su imali minimalno razumijevanje o patogenu koji uzrokuje toliko bolesti i smrti. Novije pandemije dogodile su se prije sazrijevanja tehnologija genomskog sekvenciranja. Internet je omogućio brzo dijeljenje podataka. Znanstvenici diljem planeta promatraju evoluciju virusa u stvarnom vremenu.

Evolucijski prostor je ogroman za ovaj virus, rekao je Korber.

Koronavirus se može promijeniti na dva temeljna načina. Prvo, može postati prenosiviji, tako što se bolje veže na receptore u nosu, brže se replicira nakon što napadne tijelo ili postaje učinkovitiji u prijenosu aerosola.

Oglasna priča se nastavlja ispod oglasa

Drugo, može izbjeći imunitet. Mnoge mutacije mijenjaju fizički oblik šiljastog proteina na površini virusa. Ta promjena oblika može učiniti virus neuhvatljivijom metom za antitijela proizvedena cjepivom ili prethodnom infekcijom. Ta antitijela traže raniju verziju virusa. Neki i dalje pogađaju svoju metu, ali drugi promašuju i ne uspijevaju neutralizirati virus.

Do sada je evolucija vodila virus prvim putem, kako bi postao više prenosiv.

Većina mutacija je štetna za virus. Veliki dio mutacija nema učinka. Ali vrlo mali dio njih mijenja virus na način koji bi se mogao pokazati korisnim i pomoći nastanku nove varijante.

Priča se nastavlja ispod oglasa

Obično velike funkcionalne promjene u virusu uključuju niz mutacija, kao što se dogodilo s alfa i delta. Unatoč ispitivanju znanstvenika, neke od tih mutacija ostaju zagonetne. Stručnjaci ne znaju što točno rade.

Oglas

U rijetkim slučajevima, mutacije u jednoj točki, u kojima se jedno slovo genetske abecede zamjenjuje drugim, čine razliku. To se dogodilo s D614G. Robert W. Shafer, profesor zaraznih bolesti na Sveučilištu Stanford, rekao je kako eksperimenti sugeriraju da mutacija D614G povećava vjerojatnost da će jedna od tri izbočene strukture na proteinu šiljka biti u pravom obliku da se lakše veže na ljudske stanice.

Postoje biološka ograničenja koliko virus može postati učinkovit u prijenosu. Međutim, gdje su te granice, nije u potpunosti shvaćeno.

Priča se nastavlja ispod oglasa

Ovo je bilo staro pitanje s gripom: hoće li gripi ponestati mogućnosti? rekao je Sarah Cobey , računalni biolog sa Sveučilišta u Chicagu koji proučava ekologiju i evoluciju virusa. Napominje da gripi nikad nije ponestalo načina da izbjegne imunitet. H3N2 , podvrsta gripe opažena od pandemije 1968., nastavlja razvijati nove metode izbjegavanja antitijela imunološkog sustava .

Oglas

Znanstvenici koji proučavaju evoluciju koronavirusa kažu da njihovo istraživanje pojačava potrebu za širokim i brzim cijepljenjem. Previše je virusa u cirkulaciji. Mutacija je igra brojeva. Što je više šanse da virus mutira, veća je vjerojatnost da će bolja varijanta dobiti na snazi.

Savjetnik za znanost predsjednika Bidena, Eric Lander, rekao je da je smanjenje količine virusa u cirkulaciji ključno za smanjenje broja hitaca na gol koji ovaj virus ima.

Lander je brzo odgovorio na pitanje što će virus sljedeće učiniti: Priroda je vrlo kreativna. Mislim da je ključ za nas da budemo spremni na sve što se dogodi.

Pripremljenost zahtijeva svjesnost situacije, čiji je jedan dio genomski nadzor - proučavanje uzoraka virusa kako bi se vidjelo kako mutira. U prosincu, dok se alfa varijanta počela infiltrirati u Sjedinjene Države, istraživači su radili genomsku analizu samo na malom dijelu uzoraka virusa u zemlji. Mnogi stručnjaci zabrinuti zemlja je bila slijepa za nove mutacije.

Praćenje se od tada dramatično poboljšalo. Znanstvenici u Sjedinjenim Državama sekvencionirali su 2,3 ​​posto od 40,5 milijuna prijavljenih slučajeva, prema analizi Washington Posta koja uključuje podatke iz The Postovog praćenja slučajeva, Sveučilišta Johns Hopkins i GISAID-a, inicijative koja dijeli informacije o koronavirusu i virusu gripe. To je sedam puta više od stope nadzora u siječnju, kada su Sjedinjene Države bile na 38. mjestu u svijetu po genomskom nadzoru. Devet mjeseci kasnije, nacija se popela na 28. mjesto.

Ipak, genomski nadzor ostaje neodređen u nekim zajednicama u SAD-u, a genetski je nadzor ograničen na globalnoj razini.

Vrlo je vjerojatno da će sljedeća varijanta biti kći delte, a mogla bi se pojaviti bilo gdje, rekao je Vaughn S. Cooper, koji proučava evoluciju mikroba na Sveučilištu u Pittsburghu.

'Poštovanje za ovaj virus'

U jednom trenutku početkom ove godine alfa varijanta se tako brzo širila da je postala odgovorna za otprilike 70 posto svih novih infekcija. Alpha je, poput varijante D614G, iznenadila svijet, pojavivši se u genomskim sekvencama u Engleskoj u rujnu 2020. s opsežnim paketom mutacija koje su već bile na snazi.

Ta iznenadna pojava nevjerojatno mutirane varijante navela je istraživače na nagađanje da je mogla potjecati od nepoznatog imunokompromitovanog pacijenta koji je liječen mjesecima. Ovo je bila otrežnjujuća pretpostavka.

Alfa je bio jedan i pol puta prenosiviji od ranijih oblika virusa. Zatim je došla delta. Prvi put identificiran u Indiji, u početku je imao mali utjecaj u Sjedinjenim Državama početkom ove godine kada se prvi put pojavio u uzorkovanju genoma. Početkom svibnja delta je još uvijek činila samo oko 1 posto novih infekcija u SAD-u.

koliko brzo djeluje klindamicin

Zatim je eksplodirala. Do srpnja je bio dominantan, a do kolovoza gotovo zbrisao svi natjecatelji. Svatko tko se danas razboli od koronavirusa u Sjedinjenim Državama gotovo sigurno ima posla s deltom.

Ostale varijante - poput mu, koja je tijekom ljeta postigla određenu medijsku pažnju - još uvijek su u mješavini, ali jedva, i dalje ih nadmašuje delta.

Virus može postati smrtonosniji kako se razvija, a postoje neki dokazi da je vjerojatnije da će delta uzrokovati tešku bolest. No vrijedi i suprotno: virusi se s vremenom mogu ublažiti. Patogeni koji onesposobljavaju svoje žrtve obično neće biti tako uspješni kao oni koji su manje virulentni i omogućuju zaraženoj osobi da se nastavi kretati i širiti virus.

Prirodna selekcija favorizira patogene koji se prenose. Nije ga zapravo briga hoće li ubiti domaćina ili ga razboljeti, rekao je Wertheim.

Najvažnija posljedica novih varijanti, napisali su Shafer i sedam drugih stručnjaka u nedavnom izvješću Nature Reviews Genetics, je kako će utjecati na cjepiva . Zasad nema dokaza da se delta varijanta razvija u oblik koji izbjegava cjepivo, rekli su znanstvenici.

Cooper, znanstvenik sa Sveučilišta u Pittsburghu, rekao je da se nove varijante pojavljuju zbog golem broju slučajeva , jer virus skače s osobe na osobu stotine tisuća puta dnevno.

Zabrinutost oko evolucije virusa trebalo bi ubrzati cijepljenje, a ne ga kočiti, tvrdili su Cobey i tri koautora u preglednom radu u travnju. Razmislite o prodornoj infekciji: većina ljudi koji imaju probojnu infekciju nemaju dovoljno antitijela za odbijanje virusa. Ili njihova antitijela ne ciljaju na prava mjesta na virusu - ili oboje. Bez obzira na slučaj, rekao je Cobey, virus nije pod pritiskom da pobjegne od imuniteta jer jednostavno nema puno imuniteta u igri.

Kod većine ljudi postoji vrlo malo evolucije koja se događa tijekom infekcije kod većine ljudi, rekao je Cobey.

Neki proizvođači cjepiva pripremaju prilagođene formule za specifične varijante, no čini se da nijedna nije bliska javnoj upotrebi. Pfizer-BioNTech je skrojio oblik svog cjepiva za ciljanje šiljastog proteina delta varijante, iako se to još ne testira na ljudima. Moderna također ima kandidatsko cjepivo koje je specifično za deltu. No, tvrtka također ne testira delta-centričnu verziju na ljudima, dijelom zato što podaci o ljudima koji su primili treću dozu izvornog cjepiva pokazuju pojačana antitijela koja neutraliziraju delta.

Johnson & Johnson je rekao da je faza 3 ispitivanja njegovog izvornog cjepiva pokazala zaštitu od delta i drugih cirkulirajućih varijanti, ali tvrtka stalno procjenjuje potrebu za ažuriranjem, a mi gledamo kako to učiniti ako se ukaže potreba.

Razvoj učinkovitih cjepiva dao je svijetu alat za okončanje hitne faze pandemije. Ali nejednakost cjepiva je globalni problem. Dok su najbogatije zemlje cijepile više od polovice svoje populacije, stopa cijepljenja u najsiromašnijim zemljama je minijaturna. Varijante se mogu pojaviti bilo gdje, a virus ima mnogo ljudi u kojima mogu isprobati svoje poteze, kako kaže Korber.

Maria Van Kerkhove, epidemiologinja Svjetske zdravstvene organizacije, rekla je da prošle pandemije nude smjernice o tome kako odgovoriti na ovu. Ali svaka je pandemija drugačija, rekla je, jer je svaki virus drugačiji.

Stvarno osjećam da moramo zadržati poštovanje prema ovom virusu, rekla je. I dok želimo da dođe do neke predvidljivosti, ovaj virus još ima dosta toga u sebi.

Dan Keating i Harry Stevens dali su svoj doprinos ovom izvješću.