ΟΙ ΓΕΝΕΤΙΚΕΣ ΑΛΛΑΓΕΣ ΣΤΟΝ ΙΟ SARS-CoV-2


ΡΕΠΟΡΤΑΖ ΥΓΕΙΑΣ
03/10/2020


Ερευνητές από το Χιούστον των ΗΠΑ, σε συνεργασία με επιστήμονες από το Weill Cornell Medicine, το Πανεπιστήμιοτου Σικάγο, το Εθνικό Εργαστήριο Argonne και τοΠανεπιστήμιο του Τέξας στο Ώστιν, ανακοίνωσαν μια μελέτηπου περιλαμβάνει περισσότερες από 5.000 γενετικέςαλληλουχίες του κορονοϊού που αποκαλύπτουν τη συνεχήσυσσώρευση μεταλλάξεων στο γενετικό κώδικά του ιού, μίααπό τις οποίες μπορεί να τον έκανε πιο μεταδοτικό. Οι Καθηγητές της Ιατρικής Σχολής της Θεραπευτικής Κλινικής του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών, Ευστάθιος Καστρίτης και Θάνος Δημόπουλος (Πρύτανης ΕΚΠΑ), συνοψίζουν τα ευρήματα αυτής της μελέτης. Όμως, η μελέτη δεν διαπίστωσε ότι αυτές οι μεταλλάξεις έχουν κάνειτον ιό πιο θανατηφόρο ή ότι άλλαξαν τα κλινικάαποτελέσματα. Γενικά , όλοι οι ιοί συσσωρεύουν γενετικέςμεταλλάξεις και οι περισσότερες από αυτές δεν είναισημαντικές, αναφέρουν οι ερευνητές της μελέτης. Οικοροναϊοί όπως ο SARS-CoV-2 είναι σχετικά σταθεροί, επειδή διαθέτουν έναν μηχανισμό διόρθωσης σφαλμάτων. Ωστόσο, κάθε μετάλλαξη είναι ένα τυχαίο γεγονός και με τηεκτεταμένη διάδοση του ιού στις ΗΠΑ και αλλού ο ιός είχεπολλές ευκαιρίες να υποστεί μεταλλάξεις , ενδεχομένως μεαπρόβλεπτες συνέπειες.



Οι ερευνητές αλληλούχισαν το γονιδίωμα του ιού (που αποτελείται περίπου από 30000 βάσεις ) από τις αρχέςΜαρτίου, όταν ο ιός φαίνεται να έφτασε για πρώτη φορά ημητροπολιτική περιοχή των 7 εκατομμυρίων. Η μελέτη περιγράφει τα αποτελέσματα από 5.085 ακολουθίες ιών και ακολουθεί και την μετάδοσή του χωροχρονικά. Έτσι, φαίνεται

ότι ο ιός διαδόθηκε σε γειτονιές του Χιούστον σε δύο κύματα, αρχικά χτύπησε τις πιο πλούσιες γειτονιές και ηλικιωμένους, αλλά στη συνέχεια εξαπλώθηκε, στο δεύτερο κύμα, σενεότερους ανθρώπους και σε γειτονιές χαμηλού εισοδήματος.Ταυτόχρονα, καθώς ο ιός διαδόθηκε από συνοικία σε συνοικία, συσσώρευσε μεταλλάξεις, πολλές από τι οποίες επηρεάζουν την πρωτεΐνη-ακίδα που βρίσκεται στην επιφάνεια του και με την οποία συνδέεται στα κύτταρα του ξενιστή. Τα γενετικά δεδομένα δείχνουν επίσης ότι ο ιόςέφτασε στο Χιούστον από πολλές ξεχωριστές εισαγωγές, πιθανώς στην αρχή με αεροπορικά ταξίδια. Συγκεκριμένα, το71% των ιών που έφτασαν αρχικά χαρακτηρίστηκαν από μιαμετάλλαξη, η οποία φαίνεται να προήλθε για πρώτη φοράστην Κίνα, ότι και η οποία οι επιστήμονες υποπτεύονται όλοκαι περισσότερο ότι μπορεί να προσφέρει στον ιό έναβιολογικό πλεονέκτημα στον τρόπο με τον οποίοεξαπλώνεται. Η μετάλλαξη αυτή ονομάζεται D614G, πουαναφέρεται στην αντικατάσταση ενός αμινοξέος πουονομάζεται ασπαρτικό οξύ (D) με ένα που ονομάζεταιγλυκίνη (G) σε μια περιοχή του γονιδιώματος πουκωδικοποιεί την πρωτεΐνη-ακίδα. Μέχρι το δεύτερο κύμα τηςεπιδημίας στο Χιούστον, η μελέτη διαπίστωσε ότι αυτή ημετάλλαξη είχε φτάσει να ανευρίσκεται στο 99.9 τοις εκατότων περιπτώσεων – κυριαρχώντας ουσιαστικά σε αυτή την εστία της νόσου. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα άτομα πουείχαν μολυνθεί με το στέλεχος αυτό είχαν υψηλότερο ιϊκό φορτίο στις ανώτερες αναπνευστικές οδούς τους, ένανπαράγοντα που πιθανό να καθιστά το στέλεχος αυτό πιοαποτελεσματικό στην εξάπλωση του.

Πρόσφατα, η ακόμη μεγαλύτερη μελέτη της εξάπλωσης τουκορωνοϊού στο Ηνωμένο Βασίλειο, που βασίστηκε σεπερίπου 25.000 γονιδιώματα, βρήκε επίσης στοιχεία ότι αυτήη παραλλαγή του ιού υπερισχύει των ανταγωνιστών της«κατά τρόπο συνεπή με ένα επιλεκτικό πλεονέκτημα».



Γενικά, οι επιστήμονες θα περίμεναν η φυσική επιλογή ναευνοεί τις μεταλλάξεις που βοηθούν τον ιό να εξαπλωθεί πιοαποτελεσματικά - καθώς αυτό του επιτρέπει να δημιουργείπερισσότερα αντίγραφα του εαυτού του - αλλά όχιαπαραίτητα αυτά που τον καθιστούν πιο μολυσματικό. Ημελέτη διαπίστωσε 285 ξεχωριστές τοποθεσίες στο γονιδίωμα που αναπτύσσονται μετάλλαξεις που αλλάζουν ένα φυσικόδομικό στοιχείο της πρωτεΐνης-ακίδας, η οποία είναι το πιοσημαντικό μέρος του κορωνοϊού με την έννοια ότι είναι αυτόπου του επιτρέπει να μολύνει και να βλάπτει τους ανθρώπους. Σαράντα εννέα από τις αλλαγές σε αυτές τις περιοχές δενείχαν βρεθεί πριν σε άλλα γονιδιώματα που έχουναλληλουχηθεί σε όλο τον κόσμο. Η μελέτη χαρακτηρίζειορισμένες από τις μεταλλάξεις της πρωτεΐνης-ακίδας ως«ανησυχητικές». Αν και η μελέτη δεν παρουσιάζει ισχυρέςαποδείξεις ότι συμβαίνει οποιαδήποτε επιπλέον εξέλιξη τηςπρωτεΐνης-ακίδας, προτείνει ότι αυτές οι επαναλαμβανόμενεςμεταλλάξεις παρέχουν μια ένδειξη ότι, καθώς ο ιόςαλληλεπιδρά με το σώμα και το ανοσοποιητικό μας σύστημα, μπορεί να μαθαίνει να ξεφεύγει από την επιτήρηση του. Οιπραγματικές μεταλλάξεις στον ιό εμφανίζονται τυχαία καθώςκάνει λάθη προσπαθώντας να αντιγράψει το γονιδίωμά τουμέσα στα κύτταρα μας. Αλλά κάθε νέα περίπτωση λοίμωξης δίνει την ευκαιρία για περισσότερες μεταλλάξεις, οι οποίες μετη σειρά τους αυξάνουν την πιθανότητα μία από αυτές τιςμεταλλάξεις να είναι χρήσιμη για τον ιό, όπως φαίνεται ναείναι π.χ η D614G.



Η μελέτη από το Χιούστον, η οποία δεν έχει αξιολογηθείακόμα από ανεξάρτητους κριτές, φαίνεται να είναι ημεγαλύτερη αναφορά γενετικών αλληλουχιών του ιού στιςΗνωμένες Πολιτείες μέχρι στιγμής. Ένας μεγαλύτερος αριθμός γενετικών αλληλουχιών δημοσιεύτηκε νωρίτερα αυτότο μήνα από επιστήμονες στο Ηνωμένο Βασίλειο. Όπως και ημελέτη από το Χιούστον, κατέληξε στο συμπέρασμα ότι μιαμετάλλαξη που αλλάζει τη δομή της «πρωτεΐνης-ακίδας» στηνεπιφάνεια του ιού μπορεί να οδηγήσει στην υπερβολικήεξάπλωση αυτού του συγκεκριμένου στελέχους.



Ιολόγοι που εξέτασαν τα αποτελέσματα της μελέτης υποστηρίζουν ότι αυτά τα ευρήματα δείχνουν μια ισχυρήπιθανότητα ότι ο ιός, καθώς έχει διασπαρεί μέσω τουπληθυσμού, έχει γίνει πιο μεταδοτικός και ότι αυτό μπορείέχει επιπτώσεις στην ικανότητά μας να τον ελέγξουμε. Όμως, τονίζουν ότι πρόκειται για μια μεμονωμένη μελέτη και τα ευρήματα θα πρέπει να ερμηνευθούν με προσοχή.

Αυτά τα ευρήματα, από τις δύο μελέτες, μπορεί να έχουν επίσης επιπτώσεις στη διαμόρφωση των εμβολίων, καθώς οιάνθρωποι αποκτούν ανοσία, είτε μέσω πρωτογενούς μολύνσης είτε μέσω εμβολίου, ο ιός θα μπορούσε ναβρίσκεται υπό επιλεκτική πίεση για να αποφύγει τηνανθρώπινη ανοσολογική απόκριση. Έτσι, παρόλο που δεν τογνωρίζουμε ακόμη, είναι πιθανό ότι αυτός ο κορωνοϊός, ότανη ανοσία μας σε επίπεδο πληθυσμού γίνει αρκετά υψηλή, ναβρει έναν τρόπο να την ξεπεράσει. Εάν αυτό συμβεί, θαβρισκόμασταν σε κατάσταση όμοια με την γρίπη, δηλαδή θαπρέπει να κυνηγάμε τον ιό και, καθώς μεταλλάσσεται, θαπρέπει να τροποποιούμε τα εμβόλια. Φυσικά απαιτούνται περισσότερες και πιο μακροχρόνιες μελέτες για να φανεί αν οινέες μεταλλάξεις που εντοπίστηκαν από τους ερευνητές τουΧιούστον αλλάζουν την ικανότητα του ιού να ξεφεύγει από το ανοσοποιητικό, να μεταδίδεται πιο εύκολα ή να προκαλεί πιο σοβαρή νόσο. Είναι όμως γεγονός ότι πρέπει ναπαραμείνουμε σε εγρήγορση και να αυξήσουμε την ικανότητάμας να παρακολουθούμε τον ιό για μεταλλάξεις. Άλλοι ερευνητές, που δεν συμμετείχαν στην έρευνα, δεν έχουν εκπλαγεί από τα αποτελέσματα, καθώς υποστηρίζουν ότι η μελέτη επιβεβαιώνει απλώς αυτό που έχει ήδη περιγραφεί, δηλαδή ότι η συχνότητα του στελέχους

D614G αυξήθηκε με την πάροδο του χρόνου. Όσον αφορά τιςπολλές άλλες μεταλλάξεις που διαπιστώνει η μελέτη, αναφέρουν ότι απλώς τις περιγράφουν αλλά δεν γνωρίζουμεεάν κάποια από αυτές έχει κάποια λειτουργική σημασία. Ηερμηνεία του για την εξάπλωση του στελέχους D614G στοΧιούστον και σε άλλες περιοχές, είναι ότι πιθανό αυτό είναι καλύτερα προσαρμοσμένο στην εξάπλωση μεταξύ ανθρώπων, αλλά αναγνώριζουν ότι η επιστημονική υπόθεση δεν έχεικλείσει. Δεδομένων των αλλαγών που ήδη συμβαίνουν στονγενετικό κώδικα του ιού, ένα βασικό συμπέρασμα είναι ότι χρειάζεται να παρακολουθούμε στενά το ιό ώστε να μπορέσουμε ε προβλέψουμε τι μπορεί να κάνει στην συνέχεια. Αν και ορισμένες μεγάλες μητροπολιτικές περιοχέςστις Ηνωμένες Πολιτείες, όπως το Σιάτλ και η Βοστώνη, έχουν επίσης δεδομένα αλληλούχισης από πολλές περιπτώσεις, στις ΗΠΑ σαν σύνολο δεν υπάρχουν τέτοια δεδομένα από πολλές περιοχές. Ακόμα και στο Χιούστον, ημελέτη εκτιμά ότι μόνο περίπου το 10% των γνωστώνπεριπτώσεων κορωνοϊού έχουν αλληλουχηθεί.


    Στην κορυφή