Od pojave oboljelih od COVID-19 u Wuhanu sve do danas, pokazalo se da je učestalost mutacija SARSCoV-2 bila rijetka, otprilike jedna do dvije mutacije mjesečno. Taj broj mutacija čini se zanemarivim, posebice znajući da golemi genom SARS-CoV-2 sadrži 29.903 nukleotida, no osnovna pravila genetike uče nas oprezu jer, osim broja mutacija, lokacije mutacija u genomu također igraju važnu ulogu. Vijesti iz Velike Britanije o iznenadnoj pojavnosti nove varijante SARS-CoV-2 sa 17 mutacija koje su se odjednom pojavile iznenadila je i virologe koji takve procese ne viđaju često. Časopis Science čak navodi da ovako veliki broj mutacija virusnog genoma koji se dogodio odjednom do sada nije zabilježen. Ono što je nama posebno zanimljivo je da zbog navedenih mutacija nova varijanta virusa može imati i bitno drukčiju biološku aktivnost u odnosu na dosad postojeću varijantu, no to tek treba dokazati.
Natjecanje u preživljavanju
Iako je još uvijek nejasan mehanizam iznenadnog nastanka velikog broja mutacija u genomu SARS-CoV-2, genetičari pretpostavljaju da dugotrajna infekcija pojedinačnih pacijenata omogućuje SARS-CoV-2 period tzv. brzih evolucija i, posljedično, pojavnosti niza virusnih varijanti koje se međusobno natječu u preživljavanju. Da bi se objasnio utjecaj mutacija SARS-CoV-2 genoma, važno je znati da je on odgovoran za proizvodnju 4 strukturna, 16 nestrukturnih i 7 pomoćnih proteina koji definiraju njegov opstanak. Jedan od četiri strukturna proteina SARS-CoV-2 virusa je glikoprotein S koji podsjeća na šiljak (engl. spike), a koji iz unutrašnjosti virusa izlazi na površinu i ima ključnu ulogu u vezanju virusa na receptore ljudskih stanica, točnije receptore za angiotenzin-konvertirajući enzim, znane kao ACE2 receptori. Uz S protein postoje još tri strukturna proteina: protein M (engl. membrane), protein ovojnice E (engl. envelope) i N protein (engl. nucleocapsid). Deset od šesnaest prije spomenutih nestrukturnih proteina direktno se veže na ljudske glasničke ribonukleinske kiseline (mRNK) koje su ključne za proizvodnju niza proteina, ali i za funkcioniranje imunosustava našeg organizma. U nedavno objavljenoj publikaciji u časopisu Cell, znanstvenici su do u detalje obrazložili interakciju nestrukturnih SARS-CoV-2 proteina i ljudske ribonukleinske kiseline (RNK) te su utvrdili da se čak 10 virusnih proteina veže na ljudske RNK čime se ometaju normalni stanični procesi sinteze i lučenja proteina.
Time su dali i obrazloženje zašto SARSCoV-2 ima tako veliku virulentnost te dovodi do teške kliničke slike, ali i zašto pronalaženje djelotvornog lijeka protiv COVID-19 predstavlja veliki izazov.
VIDEO Siniša Tomić - Ravnatelj HALMED-a otkrio da prve doze cjepiva u Hrvatsku dolaze već 26. prosinca
S druge strane, važno je znati da SARSCoV-2 virus ima vrlo originalni način zaštite od mutacija koje bi mogle dovesti do njegove nefunkcionalnosti ili nestanka. To prije svega čini putem određenih enzima koji popravljaju greške prepisivanja vlastite genetske poruke, a koja potencijalno može dovesti do njegova nestanka. Sposobnost prilagodbe novim uvjetima kreirajući nove mutacije u genomu s jedne strane, te istodobno popravljanje greški prepisivanja vlastitog genoma s druge strane, odredit će sudbinu SARS-CoV-2.
Vijest iz Velike Britanije o pojavi nove varijante SARS-CoV-2 znane kao B.1.1.7 uznemirila je svjetsku javnost. U spomenutoj varijanti B.1.1.7. među 17 otkrivenih mutacija, 8 ih je vezano uz gen koji kodira S-protein. Dvije mutacije su posebno značajne, N501Y za koju otprije znamo da je iznimno važna pri vezanju virusnog S-proteina za receptore ACE2 na ljudskoj stanici. Za nju tvrde da ima i do 70% veću mogućnost transmisije u odnosu na prethodnu varijantu SARS-CoV-2, no taj podatak temeljen je na teoretskom modelu i tek treba biti potvrđen u laboratoriju.
Druga mutacija, 69-70del, posljedično dovodi do gubitka dvije aminokiseline u S-proteinu. Upravo je 69-70del poznata po tome što je u oboljelih od te varijante virusa primijećeno da je virus uspješno izbjegavao imunosni odgovor kod imunokompromitiranih pacijenata. Pojednostavljeno govoreći, nova varijanta virusa bi se zbog prve mutacije trebala čvršće vezati na ljudske receptore, a zbog druge, imunosni odgovor našeg organizma bio bi daleko slabiji. S druge strane, do danas nije potvrđeno da nova varijanta virusa (B.1.1.7) dovodi do teže kliničke slike u oboljelih. Činjenica je da je B.1.1.7 varijanta u rujnu primijećena u svega 26% osoba u Velikoj Britaniji, dok je danas ta varijanta samo u Londonu otkrivena u 60% novooboljelih od COVID-19. Međutim, zaboravlja se da je slična varijanta virusa koja sadrži N501Y mutaciju, otkrivena još u studenome u Južnoafričkoj Republici i to u gotovo 90% svih analiziranih uzoraka. Isto tako varijanta SARS-CoV-2 koja sadrži gubitak 69-70 parova baza genetskog koda virusa (69-70del), a koja je pronađena u Velikoj Britaniji nije nova, već je prije pronađena kod uzgajivača nerčeva u Danskoj, ali i u imunosuprimiranih osoba.
Genetičari nisu iznenađeni ovakvim razvojem događaja, a znanstvenici ističu i prijašnja iskustva gdje je poznato da se širenjem kolektivnog imuniteta, cijepljenjem itd., virus pokušava na sve načine stvoriti preduvjete za preživljavanje. Virusi to ostvaruju putem kreiranjem specifičnih mutacija koje putem modificiranih proteina utječu direktno na njihov ulazak u stanice ili na njihovo razmnožavanje. Posljedično to dovodi do stvaranja preduvjeta koji virusu omogućuju brže širenje ili pak izbjegavanje njegova prepoznavanja od našeg imunosustava.
Da bi se razumjelo aktualne događaje, vezano uz promjenu genoma SARS-CoV-2, potrebno je sustavno sekvencionirati SARS-CoV-2 genom i to globalno, kako bismo pravovremeno detektirali nove mutacije i sukladno njihovim lokacijama u genomu razumjeli njihove moguće učinke. U konačnici, institucije poput američkog CDC-a ili slični centri širom svijeta sustavno će povezivati viralne sekvence iz baza podataka s onima na terenu, ako želimo pravovaljano doznati dinamiku virusnih mutacija unutar pojedinih populacija.
Imunosni sustav je adaptibilan
Nije novost da virolozi sa Sveučilišta Cambridge već neko vrijeme upozoravaju da će se SARS-CoV-2 adaptirati na nove čimbenike okoliša gdje je i sve veći broj osoba s razvijenim imunitetom, sve s jednim ciljem, kako bi preživio. Trenutačno to čini putem mutacija koje dovode do promjene S- glikoproteina koji je, kako znamo, ključan za ulazak virusa u stanicu, no nije isključeno da će se mutacije događati i na drugim mjestima u virusu.
Međutim, velika sreća je što je naš imunosni sustav adaptabilan i predstavlja iznimno učinkovit obrambeni sustav koji, aktivirajući stanični i celularni imunitet istodobno, napada virus svim mogućim oružjima. Jedna skupina znanstvenika, doduše, više putem teoretskih rasprava, ističu da bi stvaranje kolektivnog imuniteta od 60% (bilo prirodnim putem ili putem cjepiva) dovelo do signifikantnog smanjenja pojavnosti mutacija u genomu SARS-CoV-2.
Kad je riječ o cjepivima, a s obzirom na nedavna događanja, moguće je da ćemo kao što je to i u slučaju gripe, svake godine raditi modifikaciju cjepiva za SARS-CoV-2, no važno je znati da je pojavnost mutacija genoma SARS-CoV-2 značajno rjeđa nego što je to npr. slučaj s virusima gripe.
Velika je prednost cjepiva koja sadrže glasničku ribonukleinsku kiselinu (mRNK) da se relativno jednostavnim modifikacijama mogu vrlo brzo pratiti promjene u genomu i strukturi virusa, čime bi cjepiva postala učinkovita za svaku novu varijantu SARS-CoV-2.
Ama kakve svake godine?! Svakih sest mjeseci! Oni su vec pokazali da mogu sklepati cjepivo za sest mjeseci i zasto ne iskoristiti taj napredak znanosti? Osim toga, nisu oni sve ovo organizirali da bi ovce cijepili samo jednom!