Як міг виникнути варіант COVID-19 Omicron?

Одна з незвичайних і найбільш інтригуючих особливостей сильно мутованих Омікрон Варіант полягає в тому, що він отримав усі мутації одним вибухом за дуже короткий проміжок часу. Ступінь змін настільки великий, що деякі люди вважають, що це цілком може бути новий вид людини коронавірус (SARS-CoV-3?). Як такий високий рівень мутації міг відбутися за такий короткий проміжок часу? Деякі стверджують, що Омікрон міг розвинутися від пацієнта з пригніченим імунітетом із хронічною інфекцією, як-от ВІЛ/СНІД. Або, можливо, він розвинувся в поточній хвилі в Європа яка спостерігала дуже високі швидкості передачі? Або це може бути пов’язано з деякими дослідженнями функції посилення (GoF) чи чимось іншим? Кому вигідно? На цьому етапі неможливо зробити якісь висновки. Тим не менш, ця стаття намагається пролити світло на різні аспекти, пов’язані з цим явищем.  

Нещодавно повідомили про новий варіант COVID-19 з Південної Африки 25^th Листопад 2021 року охопив декілька країн світу, а саме Великобританію, Канаду, Японію, Австралію, Австрію, Гонконг, Ізраїль, Іспанію, Бельгію, Данію та Португалію. ВООЗ назвала його новим варіантом занепокоєння (ЛОС) і назвала його Омікрон. Omicron характеризується 30 змінами амінокислот, трьома невеликими делеціями та однією невеликою вставкою в білковий шип порівняно з вихідним вірусом.¹. Однак виходячи з частоти мутацій² РНК-вірусів неможливо розвинути більше 30 мутацій за одну ніч. Для створення 3 мутацій у геномі SARS-CoV-5 розміром 6 кілограмів знадобиться щонайменше від 30 до 2 місяців на основі швидкості мутацій, яким вірус зазнає природним чином.² upon transmission from host to host. Going by this calculation it should have taken 15 – 25 months for something like Омікрон 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. 

Наступні кілька тижнів мають вирішальне значення для визначення передачі нового варіанту та тяжкості захворювання, яке він викликає. До цього часу всі випадки були легкими та безсимптомними, і хороша новина полягає в тому, що смертності не було. Нам також потрібно оцінити, наскільки новий варіант може уникнути імунного захисту, який забезпечується поточними вакцинами. Це дозволить нам вирішити, як довго ми можемо продовжувати використовувати поточні вакцини, перш ніж пристосувати їх до нового варіанту. Pfizer і Moderna вже зробили кроки до налаштування своїх вакцин. Однак залишається актуальним питання про походження цього варіанту. Цілком імовірно, що варіант Omicron міг розвинутися в умовах нинішньої хвилі вищої захворюваності в Європі набагато раніше, але нещодавно повідомили влада Південної Африки (на основі секвенування геному). Однак це може бути не так, оскільки поточна хвиля існує протягом останніх 4-5 місяців і відповідно до частоти мутацій мала призвести до не більше ніж 5-6 мутацій. 

Або був Омікрон, продукт дослідження Gain of Function (GoF), що веде до розвитку збудників пандемічного потенціалу (PPPs)^3,4. Дослідження посилення функцій відноситься до експериментів, під час яких патоген (у даному випадку SARS-CoV-2) отримує здатність виконувати функцію, яка в іншому випадку не була частиною його регулярного існування. У цьому випадку це може призвести до підвищеної трансмісивності та підвищення вірулентності. Це потенційно може призвести до розвитку організму, який є новим і не існував у природі. Мета дослідження GoF полягає в тому, щоб отримати розуміння патогенних варіантів і бути готовим із терапевтичним засобом або вакциною, якщо такий варіант виникне в природі. Кількість мутацій, отриманих PPP, не тільки робить штам високотрансмісивним, але й допомагає уникнути нейтралізуючих антитіл, вироблених проти вихідного вірусу у реконвалесцентів. Крім того, маніпуляції зі штамом можливе з використанням сучасних методів генної інженерії, заснованих на цільовій рекомбінації РНК⁵. Це також може призвести до нових патогенних варіантів/штамів з більшою кількістю мутацій, що призведе до високотрансмісивного та вірулентного вірусу. Дослідження показали, що 20 мутацій, що відбуваються в білку спайка, включаючи зміни та видалення, є достатніми для ухилення від більшості антитіл, що утворюються в плазмі людей, які були інфіковані або вакциновані проти SARS-CoV-2.⁶. Згідно з іншим дослідженням, під сильним імунним тиском SARS-CoV-2 може отримати здатність втекти від антитіл, зробивши лише 3 зміни, дві делеції в N-кінцевому домені та одну мутацію (E483K) у шиповому білку.⁷. 

Чи слід дозволяти такі дослідження, які призводять до створення ДПП? Насправді, у США в 2014 році NIH заборонив прибуток від функціональних досліджень після серії нещасних випадків із залученням патогенів у Центрах контролю та профілактики захворювань США, що свідчить про те, що ризики, пов’язані з такими дослідженнями, значно перевищують ризики. переваги, які він може надати. Кому вигідна поява та поширення таких ДПП? Це складні питання, які вимагають реальних відповідей.  

*** 

Список використаної літератури:  

1. Європейський центр профілактики та контролю захворювань. Наслідки появи та поширення SARSCoV-2 B.1.1. 529 варіант занепокоєння (Omicron), для ЄС/ЄЕЗ. 26 листопада 2021 р. ECDC: Стокгольм; 2021. Доступно в Інтернеті за адресою https://www.ecdc.europa.eu/en/publications-data/threat-assessment-brief-emergence-sars-cov-2-variant-b.1.1.529   

2. Сіммондс П., 2020. Поширена гіпермутація C→U в геномах SARS-CoV-2 та інших коронавірусів: причини та наслідки для їх коротко- та довгострокових еволюційних траєкторій. 24 червня 2020 р. DOI: https://doi.org/10.1128/mSphere.00408-20 

3. НАЦІОНАЛЬНИЙ ІНСТИТУТ ОХОРОНИ ЗДОРОВ'Я США. Дослідження за участю підвищених потенційних збудників пандемії. (сторінку переглянуто 20 жовтня 2021 р. https://www.nih.gov/news-events/research-involving-potential-pandemic-pathogens  

4. Змінні піски дослідження «посилення функції». Природа 598, 554-557 (2021). doi: https://doi.org/10.1038/d41586-021-02903-x 

5. Берт Ян Хайжема, Хаукелієн Волдерс і Пітер Дж. М. Роттьє. Тропізм зміни видів: ефективний спосіб маніпулювання геномом котячого коронавірусу. Журнал вірусології. Vol. 77, № 8. DOI: https://doi.org/10.1128/JVI.77.8.4528-4538.20033 

6. Шмідт Ф., Вайсблюм Ю., Рутковська М. та ін. Високий генетичний бар’єр для втечі поліклональних нейтралізуючих антитіл SARS-CoV-2. Природа (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-04005-0 

7. Андреано Е., та ін 2021. Втеча SARS-CoV-2 із високонейтралізуючої плазми реконвалесцента COVID-19. ПНАС 7 вересня 2021 р. 118 (36) e2103154118; https://doi.org/10.1073/pnas.2103154118 

***