Kuidas võis COVID-19 Omicroni variant tekkida?

Tugevalt muteerunud üks ebatavalisi ja intrigeerivamaid omadusi Mikron variant on see, et see omandas kõik mutatsioonid ühe hooga väga lühikese aja jooksul. Muutuste määr on nii suur, et mõned inimesed arvavad, et see võib olla uus inimtüvi koronaviirus (SARS-CoV-3?). Kuidas võis nii kõrge mutatsioonitase nii lühikese ajavahemiku jooksul tekkida? Mõned vaidlevad vastu Mikron võib olla arenenud immuunpuudulikkusega patsiendist, kellel on mõni krooniline infektsioon, nagu HIV/AIDS. Või võis see areneda praeguses laines aastal Euroopa mis on olnud tunnistajaks väga kõrgele edastuskiirusele? Või võib seda seostada funktsiooni suurendamise (GoF) uuringuga või millegi muuga? Kellele on kasu? Selles etapis ei ole võimalik järeldusi teha. Sellegipoolest püüab see artikkel heita valgust nähtusega seotud erinevatele mõõtmetele.  

Hiljuti teatatud uus COVID-19 variant Lõuna-Aafrikast, 25^th 2021. aasta november on levinud mitmesse maailma riiki, nimelt Ühendkuningriiki, Kanadasse, Jaapanisse, Austraaliasse, Austriasse, Hongkongi, Iisraeli, Hispaaniasse, Belgiasse, Taani ja Portugali. WHO on selle nimetanud uueks probleemivariandiks (VOC) ja nimetanud Mikron. Omicroni iseloomustavad 30 aminohappe muutust, kolm väikest deletsiooni ja üks väike insertsioon teravikvalgusse võrreldes algse viirusega¹. Kuid mutatsioonimäärade põhjal² RNA viiruste puhul ei ole võimalik üleöö välja töötada 30 pluss mutatsiooni. Kuue mutatsiooni tekitamiseks SARS-CoV-3 5 kb genoomis kuluks vähemalt 6–30 kuud, võttes aluseks viiruse loomuliku mutatsioonikiiruse.² upon transmission from host to host. Going by this calculation it should have taken 15 – 25 months for something like Mikron to emerge, bearing 30 mutations. However, the world has not seen this gradual mutation rise over the said period of time. It is argued that this variant evolved from a chronic infection of an immunocompromised patient, possibly an untreated HIV/AIDS patient. Based on the degree of change, it should well be classified as a new strain of virus (SARS-CoV-3 may be). Nevertheless, the number of mutations present might be indicative of its higher transmissibility than other variants. However, more studies are required to confirm this. 

Järgmised nädalad on kriitilise tähtsusega, et teha kindlaks uue variandi edasikanduvus ja sellest põhjustatud haiguse tõsidus. Seni on kõik juhtumid olnud kerged ja asümptomaatilised ning hea uudis on see, et suremust pole olnud. Samuti peame hindama, mil määral suudab uus variant praeguste vaktsiinide pakutavast immuunkaitsest pääseda. See võimaldab meil otsustada, kui kaua saame praeguste vaktsiinidega jätkata, enne kui hakkame neid uue variandi jaoks kohandama. Pfizer ja Moderna on juba astunud samme oma vaktsiinide kohandamiseks. Siiski jääb õhku kerkiv küsimus selle variandi päritolu kohta. On usutav, et Omicroni variant võis Euroopas praeguses suurema esinemissageduse laines areneda palju varem, kuid Lõuna-Aafrika ametivõimud teatasid sellest hiljuti (genoomi järjestuse põhjal). See ei pruugi aga nii olla, kuna praegune laine on seal olnud viimased 4-5 kuud ja vastavalt mutatsioonimääradele oleks pidanud tekitama mitte rohkem kui 5-6 mutatsiooni. 

Või oli Mikron, mis on funktsiooni suurendamise (GoF) uurimistöö toode, mille tulemuseks on pandeemia potentsiaalsete patogeenide (PPP) väljatöötamine.^3,4. Funktsiooni suurendamise uurimine viitab katsetele, mille käigus patogeen (antud juhul SARS-CoV-2) omandab võime täita funktsiooni, mis muidu ei kuulunud selle tavapärasesse olemasolusse. Sel juhul võib see kaasa tuua suurenenud ülekanduvuse ja suurenenud virulentsuse. See võib potentsiaalselt viia organismi arenguni, mis on uudne ja mida looduses ei eksisteerinud. GoF-i uuringute eesmärk on saada arusaamine patogeensetest variantidest ja olla valmis ravi või vaktsiiniga, kui selline variant looduses tekib. PPP-de poolt saavutatud mutatsioonide arv ei muuda tüve mitte ainult väga ülekantavaks, vaid aitab ka vabaneda taastuvatel inimestel algse viiruse vastu tekitatud neutraliseerivatest antikehadest. Lisaks on tüvega manipuleerimine võimalik, kasutades sihitud RNA rekombinatsioonil põhinevaid kaasaegseid geenitehnoloogia meetodeid⁵. See võib viia ka uute patogeensete variantide/tüvedeni, millel on suurem arv mutatsioone, mis toob kaasa väga edasikanduva ja virulentse viiruse. Uuringud on näidanud, et piigivalgus esinevad 20 mutatsiooni, sealhulgas muutused ja deletsioonid, on piisavad, et vältida enamikku SARS-CoV-2-ga nakatunud või selle vastu vaktsineeritud indiviidide plasmas tekkinud antikehadest.⁶. Teise uuringu kohaselt võib SARS-CoV-2 tugeva immuunsurve korral omandada võime antikehadest välja pääseda, tehes vaid 3 muudatust, kaks deletsiooni N-terminaalses domeenis ja ühe mutatsiooni (E483K) spike-valgus.⁷. 

Kas peaks lubama selliseid uuringuid, mis viivad avaliku ja erasektori partnerluste loomiseni? Tegelikult keelas USA 2014. aastal NIH funktsioonide uurimise kasu pärast mitmeid õnnetusi, kus USA haiguste tõrje ja ennetamise keskustes juhtusid väärkäsitlused patogeenid, mis viitab sellele, et sellise uurimistööga seotud riskid kaaluvad palju üles. kasu see võib pakkuda. Kes võidab selliste avaliku ja erasektori partnerluste tekkimisest ja levikust? Need on rasked küsimused, mis nõuavad tõelisi vastuseid.  

*** 

viited:  

1. Euroopa Haiguste Ennetamise ja Tõrje Keskus. SARSCoV-2 tekke ja leviku tagajärjed B.1.1. 529 probleemne variant (Omicron), EL/EMP jaoks. 26. november 2021. ECDC: Stockholm; 2021. Internetis saadaval aadressil https://www.ecdc.europa.eu/en/publications-data/threat-assessment-brief-emergence-sars-cov-2-variant-b.1.1.529   

2. Simmonds P., 2020. ohjeldamatu C→U hüpermutatsioon SARS-CoV-2 ja teiste koroonaviiruste genoomis: nende lühi- ja pikaajaliste evolutsioonitrajektooride põhjused ja tagajärjed. 24. juuni 2020. DOI: https://doi.org/10.1128/mSphere.00408-20 

3. NIH. Teadusuuringud, mis hõlmavad potentsiaalseid pandeemilisi patogeene. (leht vaadatud 20. oktoobril 2021. https://www.nih.gov/news-events/research-involving-potential-pandemic-pathogens  

4. Funktsionaalsuse suurendamise uurimistöö nihkuvad liivad. Nature 598, 554-557 (2021). doi: https://doi.org/10.1038/d41586-021-02903-x 

5. Bert Jan Haijema, Haukelene Volders ja Peter JM Rottier. Liikide vahetamine Tropism: tõhus viis kasside koroonaviiruse genoomiga manipuleerimiseks. Viroloogia ajakiri. Vol. 77, nr 8. DOI: https://doi.org/10.1128/JVI.77.8.4528-4538.20033 

6. Schmidt, F., Weisblum, Y., Rutkowska, M. et al. Kõrge geneetiline barjäär SARS-CoV-2 polüklonaalsete neutraliseerivate antikehade põgenemisel. Loodus (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-04005-0 

7. Andreano E., et al 2021. SARS-CoV-2 põgenemine tugevalt neutraliseerivast COVID-19 taastuvast plasmast. PNAS 7. september 2021 118 (36) e2103154118; https://doi.org/10.1073/pnas.2103154118 

***