Όταν η Bette Korber, βιολόγος στο Εθνικό Εργαστήριο του Los Alamos, εντόπισε την πρώτη σημαντική μετάλλαξη στον ιό Covid-19 την περασμένη άνοιξη, ορισμένοι επιστήμονες ήταν δύσπιστοι. Δεν πίστευαν ότι θα έκανε τον ιό πιο μεταδοτικό και ισχυρίστηκαν ότι η ταχεία άνοδος μπορεί να είναι απλώς σύμπτωση.
Τώρα, 11 μήνες αργότερα, η μετάλλαξη D614G είναι πανταχού παρούσα σε όλο τον κόσμο, έχοντας εξαπλωθεί γρήγορα από το Ηνωμένο Βασίλειο, τη Νότια Αφρική και τη Βραζιλία. Εν τω μεταξύ, νέες μεταλλάξεις εμφανίζονται σε όλο και πιο περίπλοκα μοτίβα, ωθώντας κορυφαίους βιολόγους να επινοήσουν νέους τρόπους για να εντοπίσουν έναν εύκαμπτο σωλήνα εισερχόμενων γονιδιωματικών δεδομένων.
Ο στόχος: Γρήγορη ανίχνευση παραλλαγών.
Ο ιός SARS-CoV-2 θα μπορούσε να ηρεμήσει και να γίνει μια απλή ενόχληση όπως το κοινό κρυολόγημα. Ή όπως η γρίπη, θα μπορούσε να διατηρήσει την ικανότητά της να προκαλεί σοβαρή ασθένεια σε ορισμένα τμήματα του πληθυσμού;
«Παρακολουθώντας τον προσεκτικά, μπορούμε να είμαστε μπροστά από τον ιό και αυτό προσπαθούν όλοι να κάνουν αυτή τη στιγμή», δήλωσε η Korber, που εργάζεται για να δημιουργήσει νέα μαθηματικά εργαλεία για τον εντοπισμό ιατρικά σημαντικών παραλλαγών.
Η πλημμύρα των νέων δεδομένων γονιδιώματος είναι τόσο μεγάλη που το εργαστήριο του Los Alamos έπρεπε να αναβαθμίσει τους διακομιστές του για να αντιμετωπίσει τα εισερχόμενα δεδομένα. Εν τω μεταξύ, η Korber πραγματοποιεί τέσσερις κλήσεις Zoom την εβδομάδα με εμπειρογνώμονες σε όλο τον κόσμο για να επινοήσουν κριτήρια ούτως ώστε να αποφασίσουν πότε οι μεταλλάξεις αφορούν αρκετά ώστε να αξίζουν λεπτομερή εργαστηριακή παρακολούθηση για το πώς μπορούν να επηρεάσουν τα εμβόλια.
Ένα βασικό μυστήριο που έλυσαν νωρίς οι κορυφαίοι επιστήμονες ήταν ο τύπος του ιού που θα αποδειχθεί τελικά ο κορονοϊός. Μέχρι στιγμής, μοιάζει περισσότερο με τη γρίπη, η οποία αλλάζει σχήμα συνεχώς και απαιτεί ετήσιο επανεμβολιασμό.
«Αυτό σημαίνει ότι πρέπει να κάνουμε ένα νέο εμβόλιο κάθε χρόνο;» αναρωτήθηκε ο Paul Duprex, ο οποίος είναι επικεφαλής του Κέντρου Ερευνών Εμβολίων του Πανεπιστημίου του Πίτσμπουργκ. "Δεν ξέρουμε" απαντάει...
Πρώτον, τα εμβόλια mRNA για το Covid-19 έχουν ποσοστά αποτελεσματικότητας άνω του 90%, πολύ υψηλότερα από το ποσοστό 60% για τα εμβόλια γρίπης σε μια καλή χρονιά. Ωστόσο, οι κατασκευαστές εμβολίων Moderna Inc. και Pfizer Inc., μαζί με τον συνεργάτη της BioNTech SE, δεν παίζουν με τις πιθανότητες. Ξεκινούν ήδη δοκιμές ενισχυτικών εμβολίων με στόχο το B.1.351, το στέλεχος που αποφεύγει τα αντισώματα που εντοπίστηκε για πρώτη φορά στη Νότια Αφρική.
Επιστήμονες αναφέρουν πως ένα μικρό ποσοστό αυτών των αλλαγών των μεταλλάξεων μπορεί να δώσει στον ιό ένα πλεονέκτημα, καθιστώντας τον πιο μολυσματικό ή δίνοντάς του τη δυνατότητα να αποφύγει το ανοσοποιητικό σύστημα.
Ο ιός HIV είναι γνωστός για τον ταχύ ρυθμό μετάλλαξής του. Συγκριτικά, το SARS-CoV-2 μεταλλάσσεται με πολύ πιο αργό ρυθμό, εν μέρει λόγω ενός ενζύμου ανάγνωσης που περιορίζει τις αλλαγές. Αλλά με περισσότερα από 125 εκατομμύρια μολύνσεις παγκοσμίως.
Ταυτόχρονα, ο ιός έχει βρει τρόπους “εξαπάτησης” που μπορεί να αποφύγουν τον μηχανισμό ανάγνωσης, σύμφωνα με τους ερευνητές του Πανεπιστημίου του Πίτσμπουργκ.
Αυτό που κάνει το μέλλον του SARS-CoV-2 τόσο δύσκολο να προβλεφθεί είναι ότι η ιογενής εξέλιξη είναι σαν ένα τρισδιάστατο παιχνίδι σκακιού. Δεν έχουν σημασία μόνο οι μεμονωμένες μεταλλάξεις, αλλά και η σειρά και οι συνδυασμοί με τους οποίους συμβαίνουν. Σύμφωνα με τον Mark Zeller, επιστήμονα στο Ινστιτούτο Ερευνών Scripps στο Σαν Ντιέγκο, μια μεμονωμένη μετάλλαξη μπορεί να αλλάξει τον ιό με λεπτούς τρόπους.
Τόσο το στέλεχος B.1.351 που είναι κοινό στη Νότια Αφρική όσο και το στέλεχος P.1 που από τη Βραζιλία μοιράζονται αρκετές μεταλλάξεις στην πρωτεΐνη spike που χρησιμοποιεί ο ιός για να εισέλθει στα κύτταρα. Αυτό περιλαμβάνει τη μετάλλαξη D614G που ανακαλύφθηκε από την Korber.
Ωστόσο, μέχρι στιγμής, για λόγους που δεν είναι πλήρως κατανοητοί, είναι το B.1.351 που φαίνεται να έχει μεγαλύτερο αντίκτυπο στα εμβόλια της Pfizer και της Moderna, τουλάχιστον σε εργαστηριακές δοκιμές.
Συνολικά, το ιστορικό για την εξάλειψη των ιών ήταν κακό, με την ευλογιά να είναι το κύριο παράδειγμα. Ακόμα και περιπτώσεις πολιομυελίτιδας εξακολουθούν να υπάρχουν σε ορισμένες χώρες, παρά τις προσπάθειες για την εξάλειψή της. Αυτό δεν αποτελεί καλό σημάδι για τον τρέχοντα ιό, σύμφωνα με την Jesse Bloom, ερευνητή στο Fred Hutchinson Cancer Research Center που μελετά την ιογενή εξέλιξη. «Ο εμβολιασμός θα απομακρύνει αυτήν την πανδημία με πολύ ουσιαστικό τρόπο», δήλωσε ο Bloom. "Αλλά δεν νομίζω ότι θα εξαλείψουμε το SARS-CoV-2."
Ο Bloom προβλέπει ότι θα χρειαστούν «αρκετά χρόνια» για να αποκτήσει ο ιός αρκετές μεταλλάξεις για να ξεφύγει πλήρως από τα υπάρχοντα εμβόλια. Από τις περίπου 100.000 πιθανές μεταλλάξεις για τον ιό, λιγότερο από το 1% είναι πιθανό να βοηθήσει τον ιό να αποφύγει τα αντισώματα, είπε.
