Wyjaśnienie: Zmutowany koronawirus kontra testy, szczepionki

Nowy koronawirus kontra szczepionki i testy Covid-19: Wariant koronawirusa krążący w Wielkiej Brytanii jest zdefiniowany przez wiele mutacji. Które z nich są szczególnie niepokojące? Dlaczego WHO poinformowała, że ​​może uniknąć niektórych testów PCR i czy może mieć wpływ na szczepienie?

Fiolka szczepionki Pfizer-BioNTech Covid-19 w Guy's Hospital w Londynie. Chociaż wirus zmutował w niektórych obszarach, większość szczepionek jest ukierunkowana na wiele części. (Zdjęcie AP: Frank Augstein)

W pojawiających się informacjach o nowym wariancie koronawirusa SARS-CoV-2 krążącego w Wielkiej Brytanii, jedna mutacja wzbudził szczególne zaniepokojenie. Wariant, nazwany VUI 202012/01 i zgłoszony jako zdolny do szybszego przenoszenia się wśród ludzi, jest zdefiniowany aż 14 mutacjami i trzema delecjami w swoim materiale genetycznym. Szczególnie niepokojąca jest jedna mutacja, N501Y. Podczas gdy potencjał wariantu wpływania na wyniki testów i szczepień jest nadal badany, władze ds. zdrowia są w dużej mierze optymistyczne, że większość testów i szczepionek nadal będzie działać.

Co to jest mutacja?

Mutacja oznacza zmianę w materiale genetycznym. W wirusie RNA, takim jak SARS-CoV-2, białka składają się z sekwencji aminokwasów. Taki wirus zawiera około 30 000 „par zasad”, które są jak cegły umieszczone obok siebie, aby utworzyć strukturę. Zmiana w tej bazie może być mutacją, skutecznie zmieniającą kształt i zachowanie wirusa.

W wariancie brytyjskim jedna mutacja sprawiła, że ​​wirus z większym prawdopodobieństwem wiąże się z ludzkimi białkami zwanymi receptorami. Nazywa się to N501Y.

Co to jest N501Y?

Mówiąc prościej, aminokwas reprezentowany przez literę N, obecny w pozycji 501 w strukturze genetycznej koronawirusa, został na tej pozycji zastąpiony innym aminokwasem, reprezentowanym przez Y. Pozycja, w której nastąpiła ta zmiana, znajduje się w domena wiążąca receptor białka kolca. (Jest to białko kolczaste wirusa, które wiąże się z ludzkim receptorem.)

Dlatego mutacja zwiększyła powinowactwo wiązania koronawirusa. Zmutowany wirus podobno odpowiada za 60% ostatnich infekcji w Londynie.

Według bazy danych Global Initiative on Sharing Avian Influenza Data (GISAID), ta sama mutacja w domenie wiążącej receptor została niezależnie zgłoszona w kilku krajach, w tym w RPA i Australii. Analiza sekwencji wykazała, że ​​mutacja ta powstała oddzielnie w Wielkiej Brytanii i Afryce Południowej.

A co z innymi mutacjami koronawirusa?

Mutacje są powszechne, ale większość z nich nie powoduje zmian w strukturze kodowanych przez nie białek — są to mutacje „synonimiczne”, ponieważ ostatecznie przekładają się na te same aminokwasy. Innym typem jest mutacja „niesynonimiczna”, która może skutkować zmianą aminokwasu.

W wariancie krążącym w Wielkiej Brytanii występuje sześć mutacji synonimicznych i czternaście mutacji niesynonimicznych. Ponadto istnieją trzy „delecje” — aminokwasy usunięte z sekwencji.

Według Światowej Organizacji Zdrowia (WHO), inne niż N501Y, mutacje, które mogą wpływać na przenoszenie wirusa u ludzi, to P681H i HV 69/70.

A co to są P681H i HV 69/70?

P681H : Ta mutacja wystąpiła w aminokwasie obecnym w 681 — innej pozycji w domenie wiążącej receptor. Tutaj aminokwas P został zastąpiony przez H. Amerykańskie Centrum Kontroli Chorób (CDC) stwierdziło, że jest to miejsce o dużej zmienności w koronawirusach, a ta konkretna mutacja również pojawiała się spontanicznie wiele razy. WHO stwierdziła, że ​​ta mutacja ma znaczenie biologiczne.

Naukowcy wykazali wcześniej, że ta mutacja może promować wnikanie do komórek nabłonka oddechowego i przenoszenie w modelach zwierzęcych.

Ostatnie próbki zsekwencjonowane w Afrykańskim Centrum Doskonałości Genomiki Chorób Zakaźnych na Uniwersytecie Redeemer w Nigerii wykazały tam sekwencję P681H. Jednak naukowcy twierdzą, że obecnie nie mają dowodów na to, że wariant P681H przyczynia się do zwiększonej transmisji wirusa w Nigerii.

WN 69/70 : Ta mutacja jest wynikiem delecji aminokwasów w pozycjach 69 i 70. Te pozycje są ponownie w białku wypustkowym wirusa. To usunięcie zaobserwowano również we Francji i Afryce Południowej. CDC stwierdziło: Ta podwójna delecja wystąpiła samoistnie wiele razy i prawdopodobnie prowadzi do zmiany kształtu (tj. zmiany konformacyjnej) białka kolca.

Naukowcy w imieniu COVID-19 Genomics Consortium UK (CoG-UK), które oznaczyło nowy wariant w Wielkiej Brytanii, powiedzieli we wstępnym raporcie, że to usunięcie było również widoczne w epidemii związanej z norkami w Danii. U ludzi tę delecję powiązano z inną mutacją, N439K, która ponownie wystąpiła w domenie wiążącej receptor.

WHO podkreśliła, że ​​to usunięcie może wpłynąć na wydajność niektórych testów RT-PCR, które wykrywają nowego koronawirusa.

Jak może to wpłynąć na testy RT-PCR?

WHO stwierdziła, że ​​stwierdzono, że delecja w pozycjach 69/70 wpływa na wydajność niektórych diagnostycznych testów PCR, które wykorzystują „docelowy gen S” (w „S” lub białku kolczastym). Jednak WHO stwierdziła również, że większość testów PCR na całym świecie wykorzystuje wiele celów i dlatego nie przewiduje się, aby wpływ wariantu na diagnostykę był znaczący.

CDC również stwierdziło, że większość komercyjnych testów PCR ma wiele celów, w których wykrywa wirusa, więc nawet jeśli mutacja wpłynie na jeden z celów, inne cele PCR nadal będą działać.

W rzeczywistości infekcję wywołaną przez nowy szczep również w Wielkiej Brytanii wykryto za pomocą konwencjonalnego testu RT-PCR.

Laboratoria korzystające z własnych testów PCR, których celem jest gen S wirusa, również powinny być świadome tego potencjalnego problemu. Aby ograniczyć wpływ na zdolności wykrywania w krajach, zaleca się również podejście wykorzystujące różne testy w równoległych lub multipleksowych testach ukierunkowanych na różne geny wirusowe, aby umożliwić wykrywanie potencjalnych powstających wariantów, zaleciła WHO.

Czy wpłynie to na rozwój szczepionek?

CDC stwierdziło, że szczepionki zatwierdzone przez amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków (FDA) są poliklonalne i wytwarzają przeciwciała, których celem jest kilka części białka kolca.

Wirus prawdopodobnie musiałby akumulować wiele mutacji w białku kolczastym, aby uniknąć odporności wywołanej przez szczepionki lub naturalną infekcję.

A WHO powiedziała: Trwają badania laboratoryjne, aby ustalić, czy te warianty wirusów mają inne właściwości biologiczne lub czy zmieniają skuteczność szczepionki. Obecnie nie ma wystarczających informacji, aby określić, czy ten wariant jest powiązany z jakąkolwiek zmianą ciężkości choroby klinicznej, odpowiedzi przeciwciał lub skuteczności szczepionki.

Podziel Się Z Przyjaciółmi: