Výskum mutácií nového koronavírusu ukázal, že vírus je v súčasnosti infekčnejší ako v období vzniku pandémie COVID-19, no nie je nebezpečnejší. Zatiaľ. Je pravdepodobné, že bude mutovať ďalej.
Vedci na celom svete sa intenzívne venujú počítačovej analýze rozsiahlych súborov sekvencií SARS-CoV-2 uložených v medzinárodných databázach. Analyzujú ich a hľadajú nielen spoločné znaky všetkých izolátov tohto vírusu, ale aj výraznejšie rozdiely – mutácie.
Okrem iných oblastí vírusového genómu sa vedci sústredili na S gén, ktorý kóduje S proteín o dĺžke 1273 aminokyselín. Ten obsahuje RBD (doména viažuca sa na bunkový receptor), ktorou sa pri infekcii vírus viaže na bunku. Proti tomuto proteínu sa v tele tvoria protilátky schopné neutralizovať vírus.
G614 vytlačil D614. Takmer na celom svete
Nedávno sa začali objavovať práce, najprv publikované na vedeckých serveroch (napr. bioRxiv), ktoré poukazovali na to, že pôvodný SARS-CoV-2 mutuje. Jedna z nich bola práve akceptovaná na publikovanie (26. júna 2020) v prestížnom časopise Cell (https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.06.043). Kolektív amerických a britských vedcov vedený teoretickou biologičkou Bette Korberovou z Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, NM, USA oznámil, že dôkladnou analýzou SARS-CoV-2 sekvencií našiel jednu zaujímavú mutáciu aminokyseliny v S proteíne.
Kým staré vírusové izoláty z obdobia december 2019 – február 2020 mali v polohe 614 tohto proteínu kyselinu asparagovú (D) – vírusový variant D614, novšie izoláty (koniec marca 2020 – dodnes) majú v tejto polohe glycín (G) – vírusový variant G614.
Odborníci označujú takúto mutáciu D614G, čo znamená, že v polohe 614 došlo k mutácii aminokyseliny D na G. Nová mutácia nie je v citlivej oblasti RBD, kde by mohla ovplyvniť väzbu vírusu na bunku. Počítačové 3D štruktúrne analýzy ukazujú, že mutácia je na povrchu S proteínu.
Táto mutácia je spojená s ďalšími troma mutáciami. Jedna je v nekódujúcej časti vírusového genómu, ďalšia v inej menej významnej časti genómu a tretia v géne, ktorý kóduje vírusovú polymerázu. Týmto mutáciám vedci zatiaľ nevenujú takú pozornosť ako mutácii D614G v S proteíne.
V súčasnosti G614 variant vírusu vytlačil starý D614 variant a dominantne infikuje ľudí na celom svete. Existujú však dve výnimky. Na Islande cirkuluje iba D614 variant a podobne je to aj v regióne Santa Clara, Kalifornia.
Čo to znamená pre nás?
Otázkou je, či má nová mutácia vplyv aj na biologické vlastnosti vírusu. Niektoré zmeny už vedci pozorovali, dnes však presne nevieme, či sú spôsobené uvedenou mutáciou. Ukazuje sa, že pri novom G614 variante sa v nosohltanových výteroch nakazených ľudí zistilo väčšie množstvo vírusu. Potvrdzujú to aj laboratórne experimenty, kde pri množení vírusu zistili 2,6- až 9,3-krát vyšší titer nového vírusu v porovnaní s variantom D614.
Dnešný G614 vírus možno infikuje nielen dolné časti dýchacieho aparátu, ale aj jeho horné časti, odkiaľ sa odoberajú stery na detekciu vírusu. Pozorované výsledky vedú k záveru, že G614 variant vírusu je infekčnejší a šíri sa v ľudskej populácii účinnejšie ako D614 variant.
Na druhej strane je potešiteľné, že u pacientov infikovaných novým variantom SARS-CoV-2 lekári nepozorovali zhoršený priebeh infekcie, čo vedie k záveru, že infekčnosť vírusu nekoreluje s jeho patogenitou.
Vývoj viacerých vakcín proti COVID-19 je orientovaný na využitie S proteínu, preto mutácia v S proteíne vyvolala obavy o účinnosti vyvíjaných vakcín, pri vývoji bol totiž použitý pôvodný D614 vírus. Avšak pokusy zamerané na neutralizáciu D614 vírusu protilátkami rozptýlili tieto obavy. Protilátky z pacientov, ktorí prekonali COVID-19, účinne neutralizovali nielen D614, ale aj nový G614 vírusový variant.
Niet pochýb o tom, že SARS-CoV-2, podobne ako iné vírusy, bude ďalej mutovať. Dnes ešte nevieme predpovedať, či bude výsledkom mutácií zvýšená alebo nezmenená patogenita vírusu, alebo sa vírus oslabí. Stále existuje aj možnosť, že sa vírus zmení na neškodný.
Prof. Ing. Štefan Vilček, DrSc., vedecký pracovník Katedry infektológie a parazitológie na Univerzite veterinárskeho lekárstva a farmácie v Košiciach