Oamenii de știință urmăresc suspicioși fiecare schimbare în SARS-CoV-2, mutații aparent periculoase producându-se în mod regulat. Pe termen lung, însă, experții speră că agentul patogen s-ar putea dovedi mai puțin agresiv. Ce motive au ei și care este dinamica mutațiilor noului coronavirus, într-un material publicat de  Der Spiegel , pe care-l vom reda pe larg.

Ochii deschiși, obrajii scobiți, o față desfigurată de teamă – pictura lui Edvard Munch, „The Scream”, este o icoană a groazei.

Unii experți cred că figura sa centrală este prinsă în menghina unei boli. Prima versiune a tabloului datează din 1893, când gripa rusă tocmai se răspândise în întreaga lume. Pandemia izbucnise în Asia Centrală, în mai 1889. S-a răspândit în China, Rusia și Europa pe rutele comerciale. Epidemia a ajuns la New York în decembrie, la Montreal în ianuarie 1890, apoi și-a făcut drum spre America de Sud, Australia, Borneo. Simptomele sale includeau febra severă, dureri de cap, de membre și oboseală. Se estimează că un milion de oameni au murit în toată lumea.

Se crede că epidemia a fost cauzată de un virus gripal, dar cercetătorii care lucrează cu Marc Van Ranst, de la Universitatea din Leuven din Belgia, au o teorie diferită. Ei cred că pandemia a fost cauzată de un agent patogen cu numele prescurtat de HCoV-OC43. HCoV-OC43 este un coronavirus.

Studiile genetice sugerează că, înainte de a declanșa o criză de sănătate, agentul patogen a făcut saltul de la bovine la oameni – la fel ca în cazul SARS-CoV-2 de astăzi – să înceapă o criză de sănătate. Interesant este că HCoV-OC43 este încă astăzi, ca unul dintre cele șapte coronavirusuri care pot infecta oamenii. Dar criminalul a fost înșelat: În aceste zile, virusul provoacă doar o răceală ușoară.

S-ar putea întâmpla la fel cu SARS-CoV-2?

Rezultatul crizei va depinde nu doar de medicamente sau vaccinuri, dar și de modul în care SARS-CoV-2 va evolua biologic în lunile și anii care vin.

Primele indicii sugerează că virusul ar putea continua adaptarea la om, ceea ce ar fi o veste bună. În timp, virusurile tind să se înțeleagă mai bine cu gazda lor, deoarece o relație relativ pașnică ar fi în avantajul agentului patogen. Un virus care ucide mai puține persoane are șanse mai mari de a se răspândi. Dar lucrurile se pot derula și altfel.

„În principiu, evoluția nu este previzibilă”, spune Christian Drosten, un virolog la spitalul Charité din Berlin. „Sunt de un optimism prudent că pericolul SARS-CoV-2 va scădea, dar nu putem fi siguri”.

Este aici pentru a rămâne

De asemenea, François Balloux, microbiolog la Universitatea din Londra, cercetează proprietățile și genetica noului coronavirus. „Va dura câțiva ani, în cel mai rău caz un deceniu”, spune el, „până când virusul ni se va părea la fel de sever ca gripa sezonieră”. El susține că tot ce se poate spune cu certitudine este că „virusul va fi cu noi. Nu vom mai scăpa de SARS-CoV-2”.

Noul coronavirus e prin preajmă doar de o perioadă scurtă de timp, dar este deja unul dintre cei mai bine analizați agenți patogeni din toate timpurile. Cercetătorii au decodat peste 50.000 de secvențe genomice și le-au încărcat într-o bază de date globală numită GISAID (Global Initiative on Sharing All Influenza Data). Cu ajutorul acestei secvențe de gene, experții investighează care puncte ale agentului patogen ar putea fi vulnerabile la medicamente sau vaccinuri. De asemenea, ei examinează modul în care SARS-CoV-2 se schimbă și modul în care virusul se răspândește.

Începând cu 2015, fizicianul Richard Neher, de la Biozentrum – Universitatea din Basel, și biologul american, Trevor Bedford, au încercat să înțeleagă mai bine traiectoria epidemiilor. Experții urmăresc de ani buni virusurile gripale, Zika și Ebola cu aplicația lor online numită Nextstrain (Nextstrain.org). Din ianuarie 2020, cercetătorii s-au oeirentat și spre SARS-CoV-2.

Software-ul de pe computerul lui Neher transformă datele haotice, în timp real, într-un arbore genealogic colorat. Primii genomi SARS-CoV-2 datează din decembrie 2019, fiind identificați în metropola chineză Wuhan. De acolo, arborele genealogic se întinde în sute de ramuri, fiecare marcând una sau mai multe mutații în genomul agentului patogen. „Majoritatea dintre ele sunt nesemnificative, deci nu au niciun efect asupra contagiozității sau agresivității virusului”, explică Neher. „Dar mutațiile ne oferă indicii despre modul în care se răspândește virusul”.

Datorită arborelui lor, Neher și colegii săi pot vedea, de exemplu, că SARS-CoV-2 a fost introdus din Asia până în Europa în ianuarie și februarie, prin diferite căi. În Germania, secvențele cazurilor precoce din landul Renania de Nord-Westfalia seamănă cu probe prelevate din Olanda, Austria și Belgia, dar diferă de cele prelevate din alte zone ale Germaniei.

În medie, experții înregistrează două mutații pe lună pe fiecare ramură a arborelui genealogic de virus. Cele mai multe dintre ele sunt așa-numitele mutații silențioase, care nu au niciun efect asupra proprietăților virusului. Unele, însă, ies în evidență. Iar de aici lucrurile devin interesante pentru cercetători.

Problema „țepușei”

Neher își mută mouse-ul peste o ramură aproape de rădăcina arborelui genealogic al virusului. Pe ecran apare o casetă informativă cu mesajul „D614G”, prescurtarea pentru un eveniment de mutație care este în prezent discutat intens între experți.

D614G descrie o modificare a proteinelor S, sau vârfurilor, ale virusului – apendicele în formă de băț care permite virusului SARS-CoV-2 să se conecteze cu celulele umane. O echipă de cercetători condusă de Bette Korber, la Laboratorul Național Los Alamos, susține că mutația a apărut la începutul lunii februarie, iar de atunci s-a răspândit în mod „alarmant”. Oamenii de știință suspectează că mutația îi oferă virusului un avantaj evolutiv „de fitness” în raport cu tipul de virus original de la Wuhan. Cercetătorii de la Scripps Research Institute, din Florida, au confirmat această evaluare. În cazul virusurilor cu mutația D614G, numărul de vârfuri/țepușe (de prindere) este „de patru până la cinci ori mai mare” decât în ​​alte variante – o condiție necesară ideală pentru o replicare mai rapidă.

Înseamnă asta că SARS-CoV-2 va deveni și mai infecțios decât este deja? Există încă incertitudini. Succesul anumitor variante de virus nu are neapărat legătură cu structura lor genetică. Alți factori joacă un rol care poate fi la fel de important – cum ar fi, în cazul SARS-CoV-2, măsurile de blocare, rutele aeriene internaționale sau pur și simplu întâmplarea. Prin urmare, cercetătorii avertizează că este încă prematur de tras linia de la mici mutații genetice la schimbări în ceea ce privește infecțiozitatea virusului ori cursul bolii.

Cercetătorii din Hangzhou, China, au stârnit interesul presei după ce au raportat că unele variante de SARS-CoV-2 s-au reprodus de 270 de ori mai bine în laborator decât altele. Drosten este însă sceptic: „În starea actuală, studiul nu spune nimic”, spune el, argumentând că publicația prezintă defecte tehnice.

Nu este suficient timp pentru a schimba

De asemenea, multe discuții s-au concentrat pe cercetarea originii virusului de către o echipă condusă de Michael Forster de la Universitatea din Kiel din Germania. Geneticianul a identificat trei tipuri diferite de virus SARS-CoV-2. Diferențele dintre tipuri ar putea fi rezultatul unui „scenariu fondator complex”, au remarcat cercetătorii. O altă explicație ar putea fi aceea că tipul dominant din Wuhan „s-a adaptat imunologic sau ecologic la o mare parte a populației din Asia de Est”. Alți cercetători au criticat metodele utilizate în studiu și, în același jurnal, au făcut trimitere la „mai multe defecte grave”. Forster respinge critica.

Motivul scepticismului este simplu: SARS-CoV-2 nu a avut suficient timp pentru a se schimba prea mult. Deși coronavirusurile suferă mutațiii constant, au propriul mecanism de reparație care le permite să scape de mutațiile dăunătoare.

Doar aproximativ 15 mutații separă genomul oricăruia dintre virusurile SARS-CoV-2 care circulă în prezent de virusul original din Wuhan, ceea ce face ca toate virusurile SARS-CoV-2 să fie în mare măsură identice. Nu există tipuri diferite.

Mai există un factor care împiedică virusul să evolueze rapid prin caracteristici noi: Până în prezent, SARS-CoV-2 a fost supus unei presiuni de selecție foarte mici. Lucrurile merg destul de bine pentru virus. Agentul patogen se poate aștepta la o rezistență redusă, deoarece foarte puține persoane au dezvoltat anticorpi. „Cu imunitatea la nivel de populație încă scăzută, virusul poate găsi multe ținte ușoare”, spune Michael Lässig, biolog evoluționist la Universitatea din Köln.

Echipa sa de cercetare încearcă să prezică evoluția virusurilor folosind modele matematice. „Rata de mutație a SARS-CoV-2 este de cinci până la șase ori mai mică decât cea a virusului gripei”, spune Lässig. Este o constatare care oferă o rază de speranță, deoarece în competiție cu anticorpii umani, acest nivel de mutație probabil nu îi va fi suficient. „La un moment dat, majoritatea oamenilor își vor fi dezvoltat imunitate împotriva virusului”, spune Lässig. „Dacă agentul patogen nu se poate dezvolta în mod semnificativ până la acel moment, acesta va dispărea din nou sau cel puțin va fi dramatic redus”.

Direcționarea mutațiilor

Balloux și echipa sa de la University College London au clasificat mutațiile descoperite până acum. Ei au identificat aproximativ 200 de mutații în bazinul genetic al virusului, care au apărut de mai multe ori independent una de cealaltă – un indiciu că ar putea oferi un avantaj evolutiv. Acestea includ instrucțiuni pentru producerea a patru proteine ​​virale importante – inclusiv una care face parte din vârfuri/țepușele cu ajutorul cărora se atașează.

Dar Balloux spune că nu este încă clar cum și dacă aceste mutații afectează comportamentul virusului. Multe dintre mini-imperfecțiuni, spune el, se datorează probabil atacurilor din partea sistemului imunitar uman, care încearcă să oprească virusul să se înmulțească.

Folosind rata mutației, experții au reușit cel puțin să stabilească faptul că pandemia a început probabil între 6 octombrie și 11 decembrie 2019. Această ipoteză respinge speculațiile că pandemia a început vara trecută și a fost ținută secretă de guvernul chinez.

Cu toate acestea, mai mult ca orice, o mai bună înțelegere a modului în care se schimbă agentul patogen poate fi de ajutor în dezvoltarea medicamentelor ce pot trata boala pe care o provoacă. „Avem nevoie de medicamente și vaccinuri pe care virusul să nu le poată evita cu ușurință”, spune Balloux. „Prin urmare, ar trebui să ne concentrăm eforturile asupra părților din genomul virusului care arată cel mai mic număr de mutații”.

În cele din urmă, singura modalitate de a specula cu privire la viitorul SARS-CoV-2 în acest moment este să analizăm comportamentul altor virusuri. Grupul de lucru al Drosten, de exemplu, a publicat o lucrare în urmă cu doi ani despre primul virus SARS, care a provocat aproape 800 de victime la nivel global, între 2002 și 2003, potrivit OMS.

Ar fi putut fi mult mai rău. Cercetătorii au descoperit că primul coronavirus SARS și-a pierdut o mică parte din genomul său în timpul epidemiei, ceea ce a servit la slăbirea acestuia. Când echipa lui Drosten a reinserat, experimental, componentele pierdute în genom, virusul a fost mai capabil să se reproducă.

„Virulența se poate pierde și în timpul procesului de adaptare la oameni”, spune Drosten. Ceea ce este fascinant este faptul că SARS-CoV-2 a pierdut din când în când o bucată din aceeași secțiune a genomului său – cel puțin la nivel de subpopulații. În secvențele izolate de cercetătorii din Singapore, lipseau 382 de componente din construcția genomului lipseau.

Să fie acesta motivul pentru care focarul de COVID-19 în țară a fost relativ ușor? Nu este posibil să răspunzi la această întrebare cu vreun anumit grad de certitudine. Versiunea aparent mai puțin dăunătoare a SARS-CoV-2 a dispărut între timp.

Distribuie Distribuie Comentarii