Κοροναϊός : Κοινή μετάλλαξη ίσως είναι η «αχίλλειος πτέρνα» του απέναντι στα εμβόλια 

Μια νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «Science» επιβεβαιώνει ότι ο ιός SARS-CoV-2 έχει μεταλλαχθεί με τρόπο που του επιτρέπει να εξαπλώνεται ταχέως ανά τον κόσμο. Την ίδια στιγμή όμως η μετάλλαξη που έχει υποστεί στην πρωτεΐνη-ακίδα του η οποία αποτελεί το «κλειδί» για την είσοδό του στα ανθρώπινα κύτταρα πιθανώς τον καθιστά πιο ευάλωτο απέναντι στα εμβόλια.

Πιο μεταδοτικό στέλεχος

Το νέο στέλεχος του SARS-CoV-2 που ονομάζεται D614G πρωτοεμφανίστηκε στην Ευρώπη πιθανώς το καλοκαίρι και είναι πλέον το πιο κοινό παγκοσμίως. Μελέτη ερευνητών του Πανεπιστημίου της Βόρειας Καρολίνας στο Τσάπελ Χιλ και του Πανεπιστημίου του Ουισκόνσιν-Μάντισον δείχνει τώρα ότι το συγκεκριμένο στέλεχος πολλαπλασιάζεται ταχύτερα και είναι πιο μεταδοτικό από εκείνο που εμφανίστηκε στην Κίνα και εξαπλώθηκε σε ολόκληρο τον κόσμο στην αρχή της πανδημίας.

Πιο ευάλωτο στις θεραπείες αντισωμάτων

Και μπορεί αυτά να είναι ανησυχητικά νέα υπάρχουν όμως και τα καλά: παρότι αποδείχθηκε πως το στέλεχος D614G εξαπλώνεται ταχύτερα, σε πειράματα σε ζώα δεν φάνηκε να συνδέεται με βαρύτερη νόσο ενώ παράλληλα ήταν ελαφρώς πιο ευαίσθητο στην εξουδετέρωση από θεραπείες αντισωμάτων.

«Το στέλεχος D614G εμφανίζεται πλέον περίπου 10 φορές περισσότερο από το αρχικό στέλεχος της Κίνας και πολλαπλασιάζεται άκρως αποτελεσματικά σε ρινικά επιθηλιακά κύτταρα τα οποία είναι δυνητικώς άκρως σημαντικά για τη μετάδοση του νέου κορωνοϊού μεταξύ ανθρώπων».

Aυτό ανέφερε ο Ραλφ Μπάρικ, καθηγητής Επιδημιολογίας στη Σχολή Δημόσιας Υγείας Gillings του Πανεπιστημίου της Βόρειας Καρολίνας στο Τσάπελ Χιλ και καθηγητής Μικροβιολογίας και Ανοσολογίας στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου της Βόρειας Καρολίνας. Σημειώνεται ότι ο καθηγητής Μπάρικ μελετά τους κορωνοϊούς για περισσότερο από τρεις δεκαετίες και είχε καθοριστικό ρόλο στην ανάπτυξη της ρεμδεσιβίρης.

Πιο αποτελεσματική είσοδος στα ανθρώπινα κύτταρα

Οι ερευνητές πιστεύουν ότι το στέλεχος D614G είναι αυτή τη στιγμή το κυρίαρχο επειδή αυξάνει την ικανότητα της πρωτεΐνης-ακίδας του ιού να «ανοίγει την πόρτα» των ανθρώπινων κυττάρων ώστε να του επιτρέψει να εισέλθει εντός τους. Για την ακρίβεια η συγκεκριμένη μετάλλαξη κάνει το «καπάκι» στην άκρη της ακίδας να ανοίγει επιτρέποντας έτσι στον ιό να μολύνει τα κύτταρα πιο αποτελεσματικά.

Την ίδια στιγμή όμως αυτό το άνοιγμα δημιουργεί ένα μονοπάτι προς το ευάλωτο εσωτερικό του ιού το οποίο μπορούν να ακολουθήσουν ευκολότερα τα αντισώματα – όπως αυτά στα εμβόλια που μελετώνται για τον νέο κορωνοϊό – ώστε να τον εξουδετερώσουν.

Στο πλαίσιο της νέας μελέτης οι ερευνητές του Εργαστηρίου Μπάρικ συνεργάστηκαν με τον Γιοσιχίρο Καουαόκα και τον Πίτερ Χάφμαν, ιολόγους στο Πανεπιστήμιο του Ουισκόνσιν-Μάντισον. «Η αρχική πρωτεΐνη-ακίδα του ιού είχε ένα D στην άκρη της το οποίο αντικαταστάθηκε από ένα G» περιέγραψε σχηματικά ο δρ Καουαόκα και προσέθεσε ότι αρκετές άλλες μελέτες έχουν ήδη περιγράψει πως αυτή η μετάλλαξη καθιστά την πρωτεΐνη πιο λειτουργική και πιο αποτελεσματική στο να βοηθήσει τον ιό να εισέλθει στα κύτταρα.

Τα πειράματα

Ωστόσο οι προηγούμενες μελέτες βασίζονταν σε έναν τύπο του ιού ο οοποίος παρότι περιελάμβανε την πρωτεΐνη που προσδένεται στους ανθρώπινους υποδοχείς, δεν ήταν αυθεντικός. Η ομάδα του καθηγητή Μπάρικ με χρήση αντίστροφης γενετικής δημιούργησε ένα ζεύγος μεταλλαγμένων στελεχών SARS-CoV-2 που κωδικοποιούσαν το D ή το G στη θέση 614 και συνέκρινε τις ιδιότητες των δύο στελεχών σε κυτταρικές σειρές, σε ανθρώπινα κύτταρα του αναπνευστικού συστήματος καθώς και σε κύτταρα ποντικών και χάμστερ.

Οι δρες Καουαόκα και Χάφμαν συνεισέφεραν το δικό τους μοναδικό μοντέλο μελέτης του νέου κορωνοϊού το οποίο αφορά χάμστερ. Η ομάδα από το Πανεπιστήμιο του Ουισκόνσιν-Μάντισον διεξήγαγε μελέτες σχετικά με τον πολλαπλασιασμό του ιού και την αερογενή μετάδοσή του.

Τα πειράματα έδειξαν ότι ο μεταλλαγμένος ιός πολλαπλασιάζεται 10 φορές ταχύτερα ενώ συγχρόνως είναι πολύ πιο μολυσματικός από το αρχικό στέλεχος της Κίνας.

Στο πλαίσιο του πειράματος ορισμένα χάμστερ μολύνθηκαν είτε με το μεταλλαγμένο στέλεχος είτε με το αρχικό. Την επόμενη ημέρα οκτώ χάμστερ που δεν είχαν μολυνθεί με τον νέο κορωνοϊό τοποθετήθηκαν σε κλουβιά δίπλα στα μολυσμένα χάμστερ. Τα χάμστερ της μιας ομάδας δεν μπορούσαν να αγγίξουν τα χάμστερ της άλλης, ωστόσο στα κλουβιά κυκλοφορούσε ο ίδιος αέρας.

Γιατί το μεταλλαγμένο στέλεχος κυριάρχησε στους ανθρώπους

Οι ερευνητές παρακολούθησαν αν τα μη μολυσμένα ζώα μολύνθηκαν με τον ιό μετά τη δεύτερη ημέρα της συνύπαρξης των δύο ομάδων. Οπως είδαν, και τα δύο στελέχη των ιών μεταδόθηκαν μεταξύ των ζώων μέσω αερογενούς μετάδοσης, αλλά σε διαφορετικούς χρόνους.

Συγκεκριμένα, με το μεταλλαγμένο στέλεχος έξι από τα οκτώ χάμστερ που δεν ήταν μολυσμένα μολύνθηκαν μέσα σε δύο ημέρες ενώ την τέταρτη ημέρα είχαν πλέον μολυνθεί όλα τα ζώα. Με το αρχικό στέλεχος του ιού, κανένα χάμστερ δεν είχε μολυνθεί τη δεύτερη ημέρα, αλλά όλα τα ζώα είχαν μολυνθεί την τέταρτη ημέρα. «Είδαμε ότι ο μεταλλαγμένος ιός μεταδίδεται καλύτερα αερογενώς σε σύγκριση με τον αρχικό, γεγονός που πιθανώς εξηγεί γιατί το μεταλλαγμένο στέλεχος κυριάρχησε στους ανθρώπους» σημείωσε ο δρ Καουαόκα.

Η βαρύτητα της νόσου

Οι ερευνητές εξέτασαν επίσης τη βαρύτητα των συμπτωμάτων που προκαλούσαν στα ζώα τα δύο στελέχη του ιού. Ανακάλυψαν ότι τα χάμστερ και των δύο ομάδων εμφάνιζαν το ίδιο ιικό φορτίο και συμπτώματα (αν και τα χάμστερ που είχαν μολυνθεί με το μεταλλαγμένο στέλεχος έχασαν ελαφρώς περισσότερο βάρος ενόσω ήταν άρρωστα). Το γεγονός αυτό μαρτυρεί πως παρότι το μεταλλαγμένο στέλεχος είναι πιο μολυσματικό, δεν προκαλεί σημαντικά βαρύτερη νόσο.

Δύσκολη η πρόβλεψη της εξέλιξης του ιού στους ανθρώπους

Σε κάθε περίπτωση οι ερευνητές προειδοποιούν ότι τα ευρήματα στα ζώα μπορεί να μην αναπαράγονται και στους ανθρώπους. «Ο ιός SARS-CoV-2 είναι ένα εντελώς νέο ανθρώπινο παθογόνο και είναι πολύ δύσκολο να προβλεφθεί η εξέλιξή του στον ανθρώπινο πληθυσμό. Νέες παραλλαγές του αναδύονται συνεχώς όπως για παράδειγμα η πρόσφατη παραλλαγή στα βιζόν η οποία επίσης κωδικοποιεί τη μετάλλαξη D614G» τόνισε ο δρ Μπάρικ και κατέληξε λέγοντας ότι «προκειμένου να προασπίσουμε τη δημόσια υγεία, πρέπει να κατανοήσουμε τις επιπτώσεις αυτών των νέων μεταλλάξεων στη βαρύτητα της νόσου, τη μετάδοσή της, το εύρος των ξενιστών και την ευαισθησία του ιού στην ανοσία που προκαλείται από τα εμβόλια».