Nie lekceważ możliwości ewolucyjnych „sprytnego” koronawirusa, ostrzegają naukowcy

Nie lekceważ możliwości ewolucyjnych „sprytnego” koronawirusa, ostrzegają naukowcy

[ad_1]

Ewolucyjne możliwości i nieprzewidywalność koronawirus nie należy lekceważyć, ostrzegają naukowcy, dodając, że „nie wiadomo”, o ile dalej wirus będzie nadal mutował w nadchodzących miesiącach i latach.

Ponieważ globalna liczba zakażeń rośnie przez siódmy tydzień z rzędu, po początkowym optymizmie, że pandemia osiągnęła szczyt, powiedzieli czołowi wirusolodzy Niezależny że świat znajduje się w „wyścigu zbrojeń” między ewolucją wirusa a reakcją człowieka – zarówno na poziomie immunologicznym, jak i epidemiologicznym.

Chociaż szczepionki dają nadzieję na powstrzymanie patogenu, należy zrobić więcej, aby zapewnić szybką i równą dystrybucję dawek – w przeciwnym razie pozwolą na pojawienie się nowych wariantów, które mogą wywołać poważne przyszłe epidemie, stwierdzili eksperci.

„Myślę, że byłoby odważną osobą, gdyby powiedzieć, że wirus zbliża się do końca swojej drogi ewolucyjnej i nie może iść dalej” – powiedział profesor Deenan Pillay, wirusolog z University College London.

„Wciąż jesteśmy na wczesnym etapie życia tego wirusa jako ludzkiego patogenu. Zwykle wirusom po przekroczeniu bariery gatunkowej potrzeba wielu lat, aby naprawdę zoptymalizować się, aby móc dobrze rozmnażać się w człowieku ”.

W ostatnich dniach w Wielkiej Brytanii odkryto siedemdziesiąt siedem przypadków wariantu indyjskiego i chociaż nie wiadomo jeszcze, czy jest on bardziej niebezpieczny lub lepiej zdolny do uniknięcia skuteczności szczepionki, uważa się, że zawiera podwójną mutację i wydaje się, że jest częściowo za wzrostem liczby przypadków w Indiach.

Aris Katzourakis, profesor ewolucji i genomiki na Uniwersytecie Oksfordzkim, powiedział, że nawet jeśli istnieją ustalone granice tego, jak daleko wirus może mutować – jak sądzą niektórzy naukowcy – „zawsze gdzie indziej jest zmiana [in the genome] to może odblokować możliwości, których wcześniej nie widziano ”.

Niespodziewanie szybko ewoluująca natura Sars-CoV-2 już spowodowała pojawienie się tysięcy wariantów na całym świecie w ciągu ostatnich 14 miesięcy – chociaż tylko kilka z nich uzyskało określoną „konstelację” mutacji, jak twierdzą eksperci, które są szczególne sprawa.

Od wariantu południowoafrykańskiego, znanego ze swojej zdolności do unikania części ludzkiego układu odpornościowego, po szeroko rozpowszechniony wariant Wielkiej Brytanii, który jest wysoce zaraźliwy, wirusy te zademonstrowały sposób, w jaki Sars-CoV-2 może przystosować się do ludzkiego żywiciela. gdy znajduje się pod presją selektywną.

Ich unikalne mutacje są specyficzne dla trójwymiarowych kolców pokrywających skorupę wirusa. „Jeśli pomyślisz o mechanizmie zamka i klucza, białko kolca jest kluczem, a zamek jest receptorem na komórce ludzkiej” – powiedział prof. Pillay.

W wyniku ewolucji struktura ta zmieniła kształt, aby ułatwić wirusowi wiązanie się z naszymi komórkami i penetrowanie ich, jak widać w wariancie brytyjskim.

W niektórych przypadkach, tak jak w przypadku wariantu południowoafrykańskiego, mutował, stając się mniej rozpoznawalny dla neutralizujących ludzkich przeciwciał, które normalnie przyłączałyby się do białka wirusa i blokowały jego wejście.

Ten typ mutacji umożliwia zatem Sars-CoV-2 przedostanie się przez pierwszą linię obrony immunologicznej u osób zaszczepionych lub wcześniej zakażonych, umożliwiając wirusowi dalsze krążenie.

Profesor Stephen Griffin, wirusolog z Uniwersytetu w Leeds, uważa, że ​​„będzie istniał limit tego, jak daleko może ewoluować białko szczytowe”, zanim osiągnie swój szczytowy optymalny stan. „Ale nie jestem pewien, czy potrafimy dokładnie określić, jaki może być ten limit w tym momencie” – powiedział.

„Mówiąc bardziej ogólnie”, powiedział prof. Katzourakis, „przestrzeń, w której muszą się poruszać te wirusy [in terms of their evolution] jest ogromny ”. Wyjaśnił, że mutacje, które zdominowały nagłówki gazet, w tym zmiana E484K unikalna dla wielu niepokojących wariantów, mogą „odblokować cały ładunek innych mutacji w innych miejscach w spike”.

„E484K zajęło około 12 miesięcy, zanim stało się czymś, na czym nam zależy. Przypuszczalnie za 12 miesięcy będzie jeszcze jeden lub dwa, które będą równie ważne ”.

Szybkość, z jaką ewoluował koronawirus, zaskoczyła wielu naukowców. Istnieje zgoda co do tego, że przy ponad 138 milionach infekcji do chwili obecnej – a liczba ta prawdopodobnie będzie znacznie wyższa – wirusowi przedstawiono szerokie możliwości mutacji.

Jednak prof. Pillay uważa, że ​​w grę wchodzą inne siły. „Zamiast zwykłych mutacji, które są jednym fragmentem struktury genetycznej zmieniającym się w inny, widzieliśmy wypadające fragmenty genomu, co nazywamy delecjami genetycznymi” – powiedział.

„W związku z tym znacząco zmieniło to zdolność wirusa do dalszego ewoluowania. Innymi słowy, staje się skokiem ewolucji ”.

Dlatego te skoki drastycznie zmieniły kształt białka kolca i umożliwiły wirusowi „pokonanie niektórych przeszkód”, z którymi się borykał, powiedział prof. Pillar, w tym spadek wskaźników kontaktu między ludźmi i wzrost poziomu odporności.

„Nie pomijałbym tego wirusa, aby znaleźć inne sposoby na ewolucję. To bez wątpienia sprytny wirus – dodał. „Jeśli białko wypustki osiągnie ten końcowy etap, w którym nie może już ewoluować bez faktycznej utraty zdolności do skutecznego wiązania, to w wirusie znajdują się inne białka, które mogą mieć inne funkcje.

„Na przykład, gdy wirus dostanie się do komórki przez białko wypustki, mogą istnieć inne funkcje, które zwiększają szybkość jego replikacji. W przyszłości może obrać inną trasę, aby zwiększyć swoją sprawność ”.

Prof. Katzourakis powiedział, że w wyniku „nieskończonych możliwości” dostępnych dla Sars-CoV-2, niezwykle ważne jest, aby rządy zintensyfikowały wysiłki w celu „jak największego stłumienia wirusa” i zapewnienia jak najszybszego wprowadzenia szczepień. .

Na razie istnieje pewność, że obecna generacja szczepionek będzie w stanie zapewnić wysoki poziom ochrony przed hospitalizacją i śmiercią z powodu różnych znanych wariantów w obiegu. Ale ten obraz może wkrótce się zmienić.

„Jeśli ucieczka szczepionki się zdarzy, a ucieczka jest znaczna i jeśli nie możemy nadążyć za aktualizacją szczepionek, być może zmarnowaliśmy najlepsze narzędzie, jakie mamy w walce z tym wirusem” – ostrzegł prof. Katzourakis. „Jeśli chodzi o maksymalizację tego, co mamy, opłaca się wykonać misję typu Apollo: zabierz ją wszędzie i zrób to teraz”.

[ad_2]

Source link