SARS-CoV-2. (Jason Roberts/VIDRL/Doherty Institute) Časová os COVID-19 pandemický bol poznačený sériou katastrofických vĺn: vzrastajúcimi hrebeňmi infekcie šíriacou sa po celom svete, často na čele s novo vyvinutými variantmi patogénu, ako sú Delta a Omicron.
Toto je jednoduchoako môže prebiehať vírusová evolúcia, samozrejme. ale SARS-CoV-2 je nezvyčajne úspešný a nebezpečný vírus ; súčasťou toho, čo tvorí „román“. koronavírus Tak impozantná je jeho neprestajná novinka – nezvyčajne rýchle tempo, ktorým sa objavujú nové varianty.
'To, čo sme videli pri variantoch SARS-CoV-2, najmä pri variantoch, ktoré vyvolávajú obavy, je, že prešli oveľa viac mutáciami, ako by sme očakávali pri normálnom evolučnom tempe podobných koronavírusov,' vysvetľuje výskumník infekčných chorôb Sebastian Duchene z Inštitútu Petera Dohertyho pre infekciu a imunitu v Austrálii.
Duchene zvyčajne poznamenáva, vírusy majú tendenciu mutovať relatívne konštantným tempom, pričom trvá možno rok alebo dlhšie, kým sa objaví nový vírusový variant. Zdá sa však, že koronavírus sa tohto kalendára nedrží.
' Delta variant , napríklad sa vynoril len za šesť týždňov zo svojej rodovej podoby,“ Duchene hovorí .
V nové štúdium Duchene a ďalší výskumníci sa snažili zistiť, odkiaľ pochádza tento dramaticky zrýchlený časový rámec.
Analyzovali údaje o sekvencii genómu SARS-CoV-2, aby preskúmali, ako vzniká varianty obáv (VOC, najvirulentnejšie a najškodlivejšie línie) môžu súvisieť so zmenami v miera substitúcie vírusu: rýchlosť, ktorou vznikajú nové mutácie v genetickom kóde patogénu.
Podľa výskumníkov miera substitúcie SARS-CoV-2 na pozadí naznačuje, že vírus nazbiera približne dve mutácie každý mesiac.
VOC sú však iná šelma, pričom varianty ako Alpha, Beta, Gamma a Delta získavajú početné mutácie v relatívne krátkych časových rámcoch, z ktorých každá môže zmeniť veci, ako je nákazlivosť variant, schopnosť replikácie, úroveň kondície atď. .
„Úplný počet mutácií pozorovaných v týchto štyroch VOC je oveľa vyšší, ako by sa dalo očakávať podľa fylogenetických odhadov rýchlosti evolúcie nukleotidov SARS-CoV-2,“ vedci vysvetliť vo svojich novinách , ktorú vedie prvý autor John Tay, výskumník v oblasti bioinformatiky v Dohertyho inštitúte.
Podľa tímu nie je tajomstvo zrýchlenej mutácie VOC neustálym, pretrvávajúcim javom, ale skôr niečím, čo sa zdá, že sa dočasne deje vo vývoji vírusu, ku ktorému dochádza krátko predtým, ako sa objavia varianty.
'Nachádzame presvedčivé dôkazy, že epizodické, namiesto dlhodobého, zvýšenia miery substitúcie podporujú vznik VOC,' píše tím .
Zvýšená miera substitúcií je asi štyrikrát vyššia ako odhad fylogenetickej rýchlosti na pozadí pre SARS-CoV-2, ale analýza naznačuje, že k nárastu mutácií dochádza v komprimovanom výbuchu: možno len štyri týždne pre variant Beta a šesť týždňov pre variant Delta.
Iné varianty trvali dlhšie, pričom sa predpokladalo, že variant Gamma sa vyvinul v priebehu 17 týždňov, zatiaľ čo Alpha si vyžadovala 14 týždňov.
Je to tak, ale pokiaľ ide o to, prečo k týmto výbuchom mutácií vôbec dochádza, nie sme si úplne istí.
Vedci tvrdia, že vznik VOC je pravdepodobne poháňaný prirodzeným výberom . Medzi ďalšie relevantné faktory by mohli patriť infekcie v nezaočkovanej populácii – čo môže uľahčiť šírenie a vývoj vírusu – a pretrvávajúce infekcie u konkrétnych jedincov, ako sú pacienti s oslabenou imunitou, čo môže tiež viesť k zmenená dynamika vírusu .
Aj keď stále ešte veľa nerozumieme tomu, čo spúšťa toľké rýchle mutácie v SARS-CoV-2, skutočnosť, že to môžeme vidieť a sledovať, znamená, že neustále sledovanie genómu vírusu je kľúčové.
Mohlo by nám to dať šancu zastaviť ďalšiu vlnu – namiesto toho, aby sme ju chytili.
'To je dôvod na veľmi dobrý genomický dohľad, pretože sme nezachytili prechodné formy Omikronu a určite ich bolo niekoľko,' povedal Duchene. Sydney Morning Herald .
„Predstavte si, že by ste mohli zistiť Omicron u prvých pacientov – ak by ste mohli zabrániť jeho šíreniu odtiaľ, potom by sme neboli v situácii, v akej sme teraz.“
Zistenia sú uvedené v Molekulárna biológia a evolúcia .