Nowe warianty koronawirusa. Bardzo wiele mutacji i szybsze rozprzestrzenianie się – dlaczego tak się dzieje?

Nowe warianty koronawirusa zostały odkryte m.in. w Wielkiej Brytanii, RPA i Japonii. W ciągu kilku tygodni pojawiły się już kilkudziesięciu krajach. Naukowcy usiłują znaleźć odpowiedź na pytanie, co wpływa na ich większą zdolność do rozprzestrzeniania się.

Nigdy wcześniej nie widziano tak szybkiej ewolucji, jak w przypadku SARS-CoV-2. W ubiegłym roku zsekwencjonowano ponad 380 tys. różnych genomów tego wirusa – pisze kanadyjska profesor biologii, Sarah Otto.

Większość mutacji nie wzbudzała zainteresowania, jednak z czasem pojawił się znacznie „ulepszony” wariant koronawirusa. Mowa o brytyjskiej mutacji, znanej jako B.1.1.7.

Laboratorium: wykryliśmy pierwszy w Polsce przypadek brytyjskiej mutacji koronawirusa. Co to dla nas oznacza?

Zdaniem Otto, zmiany, jakie obserwujemy w nowych wariantach wirusa, to efekt zarówno mutacji, jak i selekcji. Artykuł jej autorstwa pojawił się w brytyjskim serwisie „The Conversation”.

Gdy pojawia się nowy wariant, naukowcy starają się znaleźć cechy, które pozwalają mu szybciej się rozprzestrzeniać. Przy badaniu szybkości rozchodzenia się wirusa, znaczenie mogą mieć trzy czynniki: występowanie tzw. superroznosiciela, pojawienie się wirusa w nowej, niezainfekowanej lokalizacji lub wprowadzenie wirusa do nowego segmentu populacji.

Dwa ostatnie czynniki bardzo często związane są z rozprzestrzenianiem się nowego szczepu wirusa i wybuchami lokalnych epidemii. Ale nie dotyczy to B.1.1.7. Wprawdzie w grudniu częstotliwość występowania tego wariantu rosła szybciej niż w przypadku innych szczepów, ale już wcześniej po Wlk. Brytanii krążył podstawowy wariant koronawirusa.

Wariant brytyjski koronawirusa – szybszy, ale nie bardziej groźny.

Zdaniem epidemiologów, B.1.1.7 przemieszcza się znacznie szybciej. Z pierwszych analiz wynikało również, że nie jest bardziej śmiertelny. Co do tego nie ma jednak całkowitej pewności – kilka dni temu premier Wielkiej Brytanii Boris Johnson powiedział, że ten wariant „wydaje się powiązany z wyższym stopniem śmiertelności”. Potrzeba więcej badań, aby potwierdzić tę teorię.

Według jednych szacunków współczynnik reprodukcji tego wariantu przez zakażoną osobę jest większy o 40-80 proc. niż w przypadku podstawowego wariantu, inne badania mówią o przedziale 50-74. Te kilkadziesiąt procent to bardzo dużo.

Brytyjski wariant koronawirusa – pięć rzeczy, które musisz wiedzieć.

W krajach, takich jak Stany Zjednoczone, Wlk. Brytania i Kanada, gdzie liczba przypadków COVID-19 niebezpiecznie rośnie, wariant zwiększający transmisję o 40-80 procent grozi jeszcze poważniejszym pogorszeniem statystyk, z którymi służba zdrowia może sobie już nie poradzić.

Brytyjski wariant koronawirusa – coraz więcej mutacji.

Zaskoczeniem dla badaczy było to, że szczep B.1.1.7 ma za sobą tak dużą liczbę mutacji – w ciągu roku zaobserwowano 30-35 zmian. Najprawdopodobniej ten wariant jest przenoszony przez osoby z obniżoną odpornością. Osoby o słabszym układzie odpornościowym gorzej przechodzą zakażenie, infekcje trwają znacznie dłużej, przez co wirus ma więcej czasu na replikacje, na które nasz układ immunologiczny odpowiada tylko częściowo.

Wstępne badania pokazują, że dwa inne warianty wirusa, pochodzący z Republiki Południowej Afryki B.1.351 oraz brazylijski P1, również wykazują dużą liczbę mutacji, co skutkuje gwałtownym wzrostem zakażeń.

Koronawirus a selekcja naturalna.

W ewolucji tych wariantów selekcja odgrywa podwójną rolę. Pierwsza dotyczy wyboru osób, u których dochodzi do większej liczby replikacji, czyli tych o słabszej odporności.

Druga jest powiązana ze zmianami, jakie zachodzą w genomie wirusa. Sprawdzono, że 23 mutacje, jakie zaszły w wariancie B.1.1.7 oraz 21 mutacje dotyczące wariantu P1, nie były losowo rozmieszczone.Do zmian doszło w białku kolczastym znajdującym się na powierzchni SARS-CoV-2.

Jedna z tych zmian, zwana N501Y, wystąpiła niezależnie w trzech wariantach koronawirusa, oprócz brytyjskiego i brazylijskiego, także w południowoafrykańskim. Pojawiła się także u pacjentów z obniżoną odpornością badanych w USA i Wielkiej Brytanii.

Jest jeszcze inna wspólna cecha trzech wspomnianych wariantów wirusa. Mutacja, która zmienia część białka NSP6. Nie wiadomo jeszcze, czym skutkuje ta zmiana, ale to białko odpowiada za oszukiwanie naszego systemu odpornościowego i sprzyja zarażeniu koronawirusem. Zmiana tego białka może mieć wpływ na zdolność replikacji wirusa w naszych komórkach.

Mutacje a prędkość przenoszenia się koronawirusa.

Równoległa ewolucja podobnych mutacji u pacjentów z obniżoną odpornością pochodzących z różnych krajów wskazuje na zdolność do radzenia sobie z naszym układem odpornościowym.

Trudno jednak odpowiedzieć na pytanie, co wpływa na szybkość przenoszenia się wirusa między ludźmi. Wiele mutacji, które najpierw pojawiały się samodzielnie, teraz występuje w rozmaitych kombinacjach. Przyczyną może to być zarówno pojedyncza zamiana, jak i konkretne połączenie zmian. Samodzielna mutacja N501Y miała niewielki wpływ na szybkość przenoszenia, natomiast połączenie z kilkoma mutacjami obserwowanymi w wariancie B.1.1.7. zaowocowało gwałtownym wzrostem prędkości transmisji.