Noile tulpini ale coronavirusului. Ce știm până acum?

Vreme de un an, mutațiile virusului SARS-CoV-2 au fost relativ ignorate. Și totuși, în decembrie, două noi tulpini ale acestuia au ieșit în evidență. Sunt acestea mai periculoase?

Încă de la începutul pandemiei, una dintre principalele îngrijorări ale specialiștilor a fost felul în care virusul va evolua, în condițiile răspândirii bolii COVID-19 pe întreaga planetă. Cu atât de multe persoane infectate, posibilitatea apariției unor mutații era ridicată. 

În timp însă, bazele de date cu secvențe genetice ale virusuluiCum ar fi cea de la GISAID, gisaid.org recoltate din întreaga lume, au arătat că SARS-CoV-2 este un virus stabil, iar majoritatea noilor tulpini identificate nu au schimbat felul în care se manifestă boala provocată de aceasta. Mai degrabă, mutațiile minore apărute – câteva litere din cele 30.000 ale codului genetic al coronavirusului – au fost utile și în a arăta cum s-a răspândit boala pe glob.O hartă a mutațiilor este disponibilă pe nextstrain.org 

Spre deosebire de HIV, care are o rată ridicată a mutațiilor, coronavirusurile, care sunt virusuri masive, sunt mai stabile. Se știa încă de la SARS„Moderate mutation rate in the SARS coronavirus genome and its implications”, ncbi.nlm.nih.gov că rata mutațiilor este una moderată, iar SARS-CoV-2 a confirmat aceste așteptări.

Însă riscul unor mutații a existat mereu. Specialiștii se temeau că acestea ar fi putut face virusul fie mai agresiv, fie mai puțin periculos, l-ar fi putut ajuta să se răspândească mai ușor sau să „se ascundă” de anticorpii creați de o variantă anterioară și să-i reinfecteze pe cei care au avut COVID-19 sau chiar să facă un vaccin inutil. 

CITEȘTE ȘI: La ce vaccin anti-COVID-19 au acces românii?

Prima mare mutație, în primăvară

Mutațiile sunt denumite după proteinele pe care le înlocuiesc sau le șterg din codul genetic al virusului, iar o primă astfel de schimbare a apărut în ianuarie-februarie 2020, când virusul a migrat dinspre China spre Europa și alte continente. Numită D614G, pentru că înlocuiește acidul aspartic (D) cu glicina (G) la poziția 614 în codul genetic al virusului, aceasta s-a dezvoltat în Europa a devenit, până în iunie, varianta dominantă la nivel global, când apărea în 74% din genoamele analizate. 

S-a presupus destul de multă vreme că răspândirea acestei variante a fost favorizată de faptul că a apărut în Europa și a fost mai degrabă legată de noroc, decât de o virabilitate mai mare. Însă, un studiu publicat în toamnă în Science„SARS-CoV-2 D614G variant exhibits efficient replication ex vivo and transmission in vivo”, sciencemag.org arată că această variantă ar fi de zece ori mai infecțioasă decât cea originală, însă nu provoacă o formă diferită a bolii. Și în Nature a fost publicat un studiu„Spike mutation D614G alters SARS-CoV-2 fitness”, nature.com care confirmă o creștere a capacității de răspândire a virusului.

Până spre toamnă, majoritatea altor mutații care au apărut n-au ridicat semnale de alarmă.

Nurcile, o amenințare?

În toamnă, o primă alertă a apărut atunci când o versiune diferită a coronavirusului a fost identificată la nurcile din fermele din Canada și Danemarca. Aceasta sărit la câțiva oameni, iar specialiștii au observat o serie de mutații noi. Tulpina, numită Cluster 5 de danezi, a fost însă depistată la doar 12 persoane și nu pare a se răspândi prea ușor. Studii preliminare au arătat că anticorpii de la persoanele care au avut COVID-19 au identificat mai greu această variantă,„COVID mink analysis shows mutations are not dangerous — yet”,  nature.com ceea ce a creat îngrijorarea că tratamentele sau vaccinurile ar putea fi afectate. Studii suplimentare sunt necesare însă, până atunci, soarta a câteva milioane de nurci a fost una tristă. Acestea au fost sacrificate pentru a împiedica răspândirea virusului.

Prea multe mutații apărute prea repede

În toamnă, autoritățile britanice au descoperit o tulpină a virusului care i-a îngrijorat. Numită inițial VOC 202012/01 (de la „variant of concern”) și apoi  B.1.1.7, aceasta avea nu mai puțin de 23 de schimbări de nucleotide în ARN, cele mai multe depistate simultan la o variantă nouă, și nu părea a fi înrudită cu varianta aflată în circulație în țară la vremea respectivă. Identificată inițial în sudul Angliei, aceasta a fost depistată destul de rapid în Londra, iar analizele și felul în care s-a răspândit virusul au sugerat o posibilă transmisibilitate mai ridicată. 

Principala mutație, la nivelul domeniului de legare la receptor (RBD), care ajută virusul să infecteze celulele, este numită N501Y (aminoacidul numit asparagină este înlocuit cu tirozina la poziția 501). Se presupune că această mutație ajută virusul să se răspândească mai ușor. Ca și în cazurile anterioare, n-a fost depistată însă o schimbare a modului de evoluție a bolii. O altă mutație apărut în această variantă, 69/70del, ștergerea unei proteine la nivelul proteinei S, poate afecta unele teste PCR-RT care țintesc chiar respectiva proteină (pe lângă alte două). Mutația este însă una comună, care a mai apărut și în alte variante ale virusului.

Un studiu„Estimated transmissibility and severity of novel SARS-CoV-2 Variant of Concern 202012/01 in England”, cmmid.github.io publicat la finalul anului trecut estimează, pe baza modului de răspândire, că această variantă ar fi cu 70% mai transmisibilă. Un model matematic de la Imperial College of London„Transmission of SARS-CoV-2 Lineage B.1.1.7 in England: Insights from linking epidemiological and genetic data”, imperial.ac.uk (PDF) spune că această mutație ar crește R, numărul de reproducere efectiv al virusului, cu 0,4-0,7. 

Însă, R este o cifră variabilă care depinde de cifrele dintr-un anumit moment, deci modelul ar putea la fel de bine să fie încurcat de o creștere cauzată de alte motive. Înainte de Sărbători, în Londra s-au deschis restaurantele, sălile de spectacole, iar școlile au funcționat toată toamna. Chiar și așa, modelele arată că răspândirea ar fi trebuit să fie mai modestă și că noua variantă n-ar fi trebuit să le înlocuiască pe celelalte atât de repede. O creștere e clară, doar procentul de 70% e incert.

Aceeași mutație, altă tulpină

O altă variantă a fost depistată, în decembrie, mai întâi în Africa de Sud. Acesta are aceeași mutație N501Y și a fost numită 501Y.V2 sau B.1.351. S-a stabilit destul de repede că, chiar dacă au aceeași mutație, cele două variante nu sunt înrudite, pentru că apare în plus și mutația E484K (acidul glutamic e înlocuit cu lizina la poziția 484), tot la nivelul proteinei S. Această mutație a fost identificată, independent, și în primul caz confirmat de reinfecție, în Brazilia.„Spike E484K mutation in the first SARS-CoV-2 reinfection case confirmed in Brazil, 2020”, virological.org Ea ar putea reduce de zece ori capacitatea anticorpilor de a neutraliza virusul, susține un studiu publicat în format pre-print.„Comprehensive mapping of mutations to the SARS-CoV-2 receptor-binding domain that affect recognition by polyclonal human serum antibodies”, biorxiv.org

Și această variantă a SARS-CoV-2 a înlocuit rapid alte variante aflate în circulație, ceea ce i-a făcut pe specialiști să o declare mai infecțioasă, pentru că ar crește viteza și cantitatea în care virusul se multiplică în căile respiratorii superioare.

Din fericire, s-a demonstrat destul de repede că vaccinurile (sau, cel puțin, vaccinul de la Pfizer/BioNtech) nu sunt afectate de mutația N501Y din ambele variante noi. Un studiu, încă în format preprint„Neutralization of N501Y mutant SARS-CoV-2 by BNT162b2 vaccine-elicited sera”, biorxiv.org arată că vaccinul a neutralizat virusul în serul de la pacienți infectați cu cele două versiuni.

Ce știm, de fapt?

Bănuim că noile tulpini ar putea fi mai infecțioase (datorită mutației N501Y), că ștergerea unei proteine le fac să reacționeze diferit la teste, iar pentru varianta B.1.351 știm că mutația E484K ar putea-o ajuta să scape mai ușor de anticorpi. Însă alte studii ne dau speranța că actualele vaccinuri vor recunoaște mutațiile. Aceste lucruri trebuie confirmate de studii, iar cercetătorii deja lucrează la ele.

Între timp, acum că privirile tuturor sunt îndreptate spre aminoacizii din ARN-ul virusului, japonezii tocmai au anunțat că au descoperit și ei o variantă nouă, B.1.1.248,„Japan has found a new Covid variant. Here’s how it compares to virus strains in the UK, South Africa”, cnbc.com la o pacientă venit din Brazilia.