Попитайте експерт по инфекциозни болести: Какво знаем за мутациите на COVID-19?

Македа Робинсън, доктор по медицина, е специалист по инфекциозни болести, която в момента изучава взаимодействията между вируси и гостоприемници при нововъзникващи вируси в Станфордския университет. Всяка седмица д-р Робинсън разгражда сложни теми за COVID-19 и разглежда наболелите проблеми на общественото здраве.

С усилването на научните усилия за унищожаване на ТОРС-CoV-2 се засилват и структурата и дейностите на вируса. Правим всичко възможно, за да държим SARS-CoV-2 извън картата, така че той прави всичко по силите си, за да остане на него. На първо място: мутира.

Какво означават тези мутации? Ще се окажат ли по-вредни за нас от оригиналния вирус или са доброкачествени прояви? Най-важното е как тези мутации ще повлияят на сегашните ни усилия за лечение и ваксини? Д-р Робинсън говори с Verywell Health за науката зад вирусните мутации и какво означават те за бъдещето на SARS-CoV-2, както и за усилията за неговото идентифициране и изкореняване.

Ваксини COVID-19: Бъдете в течение с наличните ваксини, кой може да ги получи и колко безопасни са.

Verywell Health: Защо вирусът мутира?

Д-р Робинсън: Вирусите, както и хората, са под постоянен еволюционен натиск, така че целта на вируса е да оцелее и да се размножи. Мутациите, които се появяват при вирус, често са отговор на различните усилия на нашата имунна система да го идентифицира и неутрализира. Всеки път, когато вирусът се репликира, в неговия геном се правят случайни мутации. Това се случва по-често при РНК вируси като SARS-CoV-2 в сравнение с ДНК вируси като херпесни вируси, с които живеем от по-дълго време.

Вируси като SARS-CoV-2 и оригиналния SARS вирус скочиха в хората от други животински гостоприемници. Когато за първи път заразиха хората, за тях това беше като изцяло нов свят. Те трябваше да се научат как да се адаптират и променят в среда, която се опитва да ги издири и убие, предизвиквайки „оцеляване на най-силния“ сценарий. Всеки вирус ще има свои собствени способности да се ориентира в човешката имунна система и щамовете с най-добрата тактика за избягване ще станат доминиращи.

Ако мутацията доведе до инфекция, която е бързо смъртоносна, тя ще нанесе твърде много вреда на гостоприемника, губейки възможността да зарази другите в общността. По този начин вирусът може бързо да изчезне и е малко вероятно да причини глобална пандемия.

От друга страна, ако вирусът е твърде слаб, нашата имунна система бързо ще го открие и убие, предотвратявайки размножаването и разпространението на вируса и върху други.

Има сладко място за вирус, където той може да зарази и разпространи възможно най-ефективно. Колкото по-дълго време трябва да се развива с нас, толкова по-добре става при адаптирането към нашите защитни сили.

Verywell Health: Вирусните мутации винаги ли са нещо лошо?

Д-р Робинсън: Вирусните мутации не трябва непременно да са лошо нещо; те са естествен процес, който се случва по време на жизнения цикъл на вируса. Всъщност много от мутациите са напълно доброкачествени промени. Вирусите преминават през процеса на естествен подбор, където вирусните щамове, най-добре оборудвани за процъфтяване в нова среда, ще победят. Проследяването на тези промени по някакъв начин е като да се състави родословно дърво и да се разбере как всеки клон е различен, но свързан с другия.

Тъй като обаче вирусът започва да се отдалечава от първоначалната си последователност, трябва да бъдем по-предпазливи по отношение на методите за превенция и лечението, които предлагаме. Ако тези интервенции са насочени към самия вирус, те може да не работят всички еднакво, както биха работили по-рано. Тъй като вирусът се запознава по-задълбочено с гостоприемника, защитните му сили се променят съответно. Така че ще трябва да бъдем още по-обмислени относно начина, по който проектираме терапии, отколкото може да се е наложило да бъдем по-рано, когато вирусът е бил по-хомогенен. Лечение, което може да е работило добре през април, може да няма същия ефект през октомври, тъй като вирусът е еволюирал.

Verywell Health: Имало ли е мутации в SARS-CoV-2?

Д-р Робинсън: Вирусът е развил няколко мутации, които в момента циркулират сред населението. Неотдавнашно проучване, което секвенира над 7000 генома, идентифицира 198 различни повтарящи се мутации.

Въпреки че много от мутациите са безвредни, изследователите откриха специфична мутация в протеина на шипа - частта от вируса, която се прихваща към човешките клетки - която сега се превърна в доминиращия глобален щам на вируса. Това означава, че когато се обръщаме към оригиналния геном, който е секвениран от Ухан, Китай, тази конкретна геномна последователност вече не е най-често срещаната и този нов протеинов шип сега е доминиращият щам. Мутацията е наречена G614, което означава, че е имало промяна в аминокиселината на 614-та позиция.

Много от ваксините, които се разработват в момента, са насочени към протеина с шипове, така че ако наблюдаваме истинска промяна в последователността на целта, трябва да бъдем изключително предпазливи относно това, което обозначаваме като „достатъчно неутрализиращ отговор“ в клиничната ваксина изпитания.

Вярвам, че също трябва да мислим за комбинирана терапия и да продължим да развиваме паралелно други подходи. Идентифицирането на областите на вируса, които са съгласувани между щамовете, може да ни осигури най-добрия шанс за проектиране на най-добрите терапии и ваксини напред. Ако мислим да имаме само една конкретна цел, тогава трябва да се запитаме дали този подход ще продължи да работи, тъй като вирусът продължава да се адаптира и променя.

Verywell Health: Някаква от тези мутации направи ли вируса по-смъртоносен?

Д-р Робинсън: Все още научаваме за факторите на вирулентност, свързани с възникващите щамове. Някои от тези мутации могат да доведат до повишен процент на инфекция или реинфекция.

Първият случай на реинфекция беше описан наскоро в Хонг Конг. Пациентът първоначално е бил заразен с вирусен щам, подобен на оригиналния щам Wuhan, и след това е бил заразен четири месеца и половина по-късно с различен вирусен щам. Щамът на реинфекцията съдържа новата мутационна мутационна мутация, която е свързана с по-тежко заболяване.

СкорошноКлеткахартията разгледа по-отблизо тази специфична мутация, посочена като G614, и установи, че заразените с вирус, съдържащ мутацията G614, имат по-голяма продължителност на вирусно отделяне. Това означава, че са били заразни за по-дълъг период от време. Изследователите също така установиха, че при заразяване на клетки в лабораторията, вирусът G614 демонстрира до девет пъти увеличение на заразността в сравнение с оригиналната протеинова последователност, наречена D614.

Verywell Health: Ако някой придобие имунитет срещу SARS-CoV-2, има ли шанс да не бъде имунизиран срещу мутирал щам на вируса?

Д-р Робинсън: Случаят на реинфекция повдигна важни въпроси за това дали тези нови мутации може да повлияят на начина, по който вирусът задейства реакциите на нашите В и Т клетки, които са имунните клетки, от които се нуждаем, за да се преборим с вируса и да развием антитела. Няколко от мутациите, наблюдавани в случая на реинфекция, имат способността да взаимодействат с адаптивната имунна система. Това поражда опасения, че имунният отговор, който някои хора са развили към първоначалния вирус SARS-CoV-2 през пролетта, може да се различава от отговорите, необходими за постигане на ефективен отговор на вируса SARS-CoV-2, който в момента циркулира. Това прави разработването на ефективна ваксина още по-сложно и жизненоважно.

Verywell Health: Този вирус мутира ли с нормални темпове в сравнение с други вируси?

Д-р Робинсън: SARS-CoV-2 изглежда натрупва средно около две мутации на месец, скорост, която е два до четири пъти по-бавна от грип. Целта сега ще бъде да научим как различните щамове реагират на нас и да се потопим по-дълбоко в тези варианти. U

Verywell Health: Една потенциална мутация, идентифицирана от учените, е свързана с по-леки случаи на COVID-19. Означава ли това, че мутациите могат да бъдат добри?

Д-р Робинсън: Има документирана мутация, която всъщност отслабва вируса. Инфекцията с вирусен щам, който съдържа 29 нуклеотидна делеция, може да намали тежестта на вируса. Описано е, че води до по-ниска вероятност за пациенти, нуждаещи се от допълнителен кислород, и може да има и по-ниски нива на репликация.

Все още научаваме защо по-слабият вирус не би просто изчезнал. Наличието на „по-слаба“ версия на вируса може да има ползи и рискове за нас. По-слабият вирус може да не ни разболее супер, но увеличава възможността за заразяване на повече хора. Също така може да не създадем достатъчно силен имунен отговор, който да попречи на заразените да създадат достатъчно антитела.

Verywell Health: Как мутациите на SARS-CoV-2 влияят върху развитието на ваксините?

Д-р Робинсън: Това е основен въпрос, когато се мисли за разработване на най-добрите стратегии за ваксиниране. Вероятно ще се нуждаем от комбинация от подходи, ако целта е да се спре разпространението на вируса. Една ваксина, насочена към един специфичен вирусен антиген, може да не е достатъчна.

Също така все още се учим за безопасността и ефикасността на новите ваксинални технологии, които трябва да бъдат проверени, преди да се прилагат широко. Намирането на начини за създаване на имунен отговор с подходяща широчина и дълбочина, за да се преодолее и неутрализира вирусът, ще бъде ключът към развитието на адекватен имунитет за поддържане на стадния имунитет. Трябва да научим дали тези нови щамове и мутации ще отслабят реакцията ни към ваксинацията.

Verywell Health: Какво е едно важно нещо, което хората трябва да знаят по отношение на мутациите?

Д-р Робинсън: Всички ние трябва да продължим да живеем живота си така, сякаш сме изложени на риск от инфекция. Дори ако сте имали инфекция с COVID-19 в миналото, моля, продължете да живеете живота си така, сякаш сте изложени на също толкова висок риск, колкото всеки друг. Появяващите се данни за мутации и реинфекции трябва да ни накарат да бъдем предпазливи по отношение на идеята за „сертификати“ или „паспорти“ на имунитета, при които тези, които са били предварително заразени, вече не трябва да се придържат към същите насоки като тези, които все още са наивни към вируса . Всички ние все още трябва да сме фокусирани върху използването на всички инструменти, с които разполагаме, за да защитим себе си и общностите си.