Mutácie koronavírusu

Mutácie sú normálne

Vznik nových vírusových variantov nie je ničím nezvyčajným: vírusy – vrátane patogénu Sars-CoV-2 – počas replikácie opakovane náhodne menia svoj genetický materiál. Väčšina z týchto mutácií nemá zmysel. Niektoré sú však pre vírus výhodné a udomácnia sa.

Týmto spôsobom sa vírusy dokážu rýchlo prispôsobiť prostrediu a svojmu hostiteľovi. Je to súčasť ich evolučnej stratégie.

WHO klasifikuje nové varianty podľa nasledujúcich kategórií:

  • Sledované varianty (VBM) – Varianty s genetickými zmenami, ktoré by mohli znamenať vyššie riziko, ale s efektmi, ktoré sú zatiaľ nejasné.
  • Záujmový variant (VOI): Varianty, ktoré majú genetické znaky, ktoré predpovedajú vyššiu prenosnosť, obchádzajú imunitné alebo diagnostické testy alebo závažnejšie ochorenie v porovnaní s predchádzajúcimi formami.
  • Variant s vysokými následkami (VOHC) – Variant s vysokými následkami: Variant, proti ktorému súčasné vakcíny neposkytujú žiadnu ochranu. K dnešnému dňu v tejto kategórii neboli žiadne varianty SARS-CoV-2.

Variácie vírusov sú zoskupené do takzvaných kladov alebo línií – výskumníci tak systematicky zaznamenávajú a dokumentujú „rodokmeň koronavírusu“. Každý variant je charakterizovaný podľa svojich dedičných vlastností a je mu priradená kombinácia písmen a číslic. Toto označenie však nenaznačuje, či je konkrétny kmeň vírusu nebezpečnejší ako iný.

Ako sa mení koronavírus?

Existujú dva spôsoby, ako sa koronavírus „úspešne“ vyvíja: Zmení sa tak, že môže lepšie vstúpiť do ľudskej bunky, čím sa stane infekčnejším, alebo sa pokúsi „uniknúť“ nášmu imunitnému systému prispôsobením:

Úniková mutácia: Ide o zmeny, ktoré umožňujú koronavírusu „uniknúť“ z imunitného systému. Vírus potom zmení svoj vonkajší tvar tak, že (už vytvorené) protilátky prvotnej infekcie alebo očkovania ho už menej dokážu „rozpoznať“ a neutralizovať. Označuje sa to aj ako „únikové mutácie“ alebo „únik imunity“. Druhé infekcie by tak mohli byť pravdepodobnejšie.

Ako sa vyvíjajú varianty vírusu?

Čím dlhšie pandémia trvá, tým viac infekcií, tým viac variácií a mutácií koronavírusu.

Pandémia Corona už trvá dobré dva roky: Od januára 05 Johns Hopkins Coronavirus Resource Center (CRC) teraz hlási asi 2022 miliónov prípadov infekcie na celom svete.

Dostatočná príležitosť na to, aby koronavírus nahromadil viaceré zmeny (variácie) v genetickom materiáli.

Tento enormný počet prípadov – a sprievodné genetické zmeny v Sars-CoV-2 – sa odrážajú v teraz rozsiahlom rozšírení veľkého počtu nových variantov vírusu:

Delta: Línia B.1.617.2

Delta variant (B.1.617.2) Sars-CoV-2 sa v posledných mesiacoch rýchlo rozšíril aj v Nemecku (jeseň 2021). Prvýkrát bol objavený v Indii a je rozdelený do troch podvariantov, ktoré kombinujú niekoľko charakteristických zmien.

Na jednej strane sú to zmeny v spike proteíne, ktorý je považovaný za „kľúč“ pre ľudskú bunku. Na druhej strane B.1.617 tiež vykazuje zmeny, ktoré sú diskutované ako (možná) úniková mutácia.

Konkrétne B.1.617 okrem iného kombinuje tieto relevantné mutácie:

Mutácia D614G: Môže spôsobiť, že koronavírus bude nákazlivejší. Počiatočné modelovanie naznačuje, že vďaka tomu je B.1.617 prinajmenšom tak ľahko prenosný ako vysoko nákazlivý alfa variant (B.1.1.7).

Mutácia P681R: Výskumníci tiež spájajú s možnou zvýšenou virulenciou.

Mutácia E484K: Bola tiež nájdená v beta variante (B.1.351) a gama variante (P.1). Existuje podozrenie, že vírus je menej citlivý na už vytvorené neutralizačné protilátky.

Mutácia L452R: Hovorí sa o nej aj ako o možnej únikovej mutácii. Kmene koronavírusu s mutáciou L452R boli v laboratórnych experimentoch čiastočne rezistentné voči určitým protilátkam.

Zdá sa, že delta variant, ktorý doteraz v Európe prevládal, je tiež vo veľkých krokoch vytláčaný vysoko nákazlivým omikrónovým variantom.

Omikron: Línia B.1.1.529

Variant Omikron je najnovšia mutácia koronavírusu, prvýkrát objavená v Botswane v novembri 2021. Svetová zdravotnícka organizácia (WHO) ho teraz oficiálne klasifikuje ako nový variant obáv.

Eris: Línia EG.5

Variant EG.5 koronavírusu je z línie Omikron. Prvýkrát bol zistený vo februári 2023. Odvtedy sa šíri v rôznych krajinách sveta a na mnohých miestach dominuje infekčnej scéne. Nazýva sa aj Eris, podľa gréckej bohyne sváru a sváru.

EG.5 pochádza z omikrónových variantov XBB.1.9.2. a XBB.1.5, ale má tiež novú mutáciu v spike proteíne (F456L). Podlínia EG.5.1 tiež nesie ďalšiu mutáciu Q52H.

Je EG.5 nebezpečnejší ako predchádzajúce varianty?

So vznikom EG.5 opäť stúpa počet prípadov korona infekcie a s tým aj hospitalizácií. Podľa WHO zatiaľ neboli hlásené žiadne zmeny v závažnosti ochorenia. WHO preto klasifikovala EG.5 ako variant záujmu (VOI), ale nie variant záujmu (VOC).

Zodpovedajúce posilňovacie vakcíny na jeseň nie sú presne zamerané na EG.5, ale na úzko súvisiacu vírusovú líniu (XBB.1.5). Skoré klinické štúdie naznačujú, že posilňovacia vakcinácia je účinná aj proti EG.5.

Pirola: Línia BA.2.86

Variant vírusu BA.2.86 je tiež omikrónovým derivátom. Od svojho predpokladaného predchodcu variantu BA.2 sa líši 34 novými mutáciami v spike proteíne, vďaka čomu je podobne odlišný od skorších foriem, ako bol Omicron naposledy.

Aký bežný je BA.2.86?

Variant sa zatiaľ našiel len u pár ľudí. Celkovo sa však teraz robí len málo testov. Najmä komplikované testy, ktoré určujú konkrétny vírusový variant, sú zriedkavé. To, že známe prípady pochádzajú z troch kontinentov (Severná Amerika, Ázia a Európa) a priamo spolu nesúvisia, naznačuje, že Pirola sa už nepozorovane rozšírila.

Je BA.2.86 nebezpečnejší ako predchádzajúce varianty?

Sú upravené vakcíny účinné proti BA.2.86?

Vakcíny dostupné od septembra sú optimalizované pre variant XBB.1.5. Jeho spike proteín sa líši od proteínu Pirola v 36 sekciách. Ochrana pred infekciou bude preto pravdepodobne znížená. Odborníci sa však domnievajú, že ochrana pred ťažkými priebehmi stále zostáva.

Ďalšie známe varianty vírusov

Vyvinuli sa aj ďalšie varianty vírusu Sars-CoV-2, ktoré sa líšia od divokého typu – odborníci ich však v súčasnosti neklasifikujú ako VOC. Tieto vírusové kmene sa označujú ako „záujmové varianty“ (VOI).

Zatiaľ nie je jasné, aký vplyv môžu mať tieto vznikajúce VOI na pandémiu. Ak by sa presadili a zvíťazili nad už cirkulujúcimi vírusovými kmeňmi, mohli by byť tiež vylepšené na zodpovedajúce VOC.

Varianty osobitného záujmu

  • BA.4: Omikrónový podtyp, prvýkrát objavený v Južnej Afrike.
  • BA.5: Omikrónový podtyp, prvýkrát objavený v Južnej Afrike.

Sledované varianty

Takzvané „Varianty pod dohľadom“ (VUM) sú v rozšírenom zameraní – stále je však o nich nedostatok spoľahlivých, systematických údajov. Vo väčšine prípadov sú k dispozícii iba dôkazy o ich samotnej existencii. Zahŕňajú sporadicky sa vyskytujúce varianty, ako aj „upravených“ potomkov už známych mutácií.

Podľa ECDC tieto zriedkavé VUM v súčasnosti zahŕňajú:

  • XD – variant prvýkrát zistený vo Francúzsku.
  • BA.3 – podtyp variantu Omikron, prvýkrát zistený v Južnej Afrike.
  • BA.2 + L245X – podtyp omikrónového variantu neznámeho pôvodu.

Downgradované varianty vírusov

Tak dynamicky, ako sa infekčné udalosti v prebiehajúcej pandémii Corona vyvíjajú, sa vyvíja aj vedecké chápanie a hodnotenie variantov vírusu, ktoré prevládajú v rôznych fázach pandémie.

Alfa: Línia B.1.1.7

Variant koronavírusu Alpha (B.1.1.7) už v Európe podľa predstaviteľov takmer necirkuluje. Alfa bola prvýkrát zistená v Spojenom kráľovstve a počnúc juhovýchodným Anglickom sa od jesene 2020 čoraz viac šíri po európskom kontinente.

Línia B 1.1.7 mala nápadne vysoký počet génových zmien so 17 mutáciami. Niekoľko z týchto mutácií ovplyvnilo spike proteín – veľmi významne vrátane mutácie N501Y.

Predpokladá sa, že B.1.1.7 bola asi o 35 percent nákazlivejšia ako divoký typ Sars-CoV-2 a pozorovaná miera úmrtnosti na infekciu (bez predchádzajúceho očkovania) bola tiež zvýšená. Dostupné vakcíny však poskytovali silnú ochranu.

Alfa po dohode s oficiálnymi agentúrami (ECDC, CDC ako aj WHO) výrazne klesá.

Beta: Línia B.1.351

Mutant sa s najväčšou pravdepodobnosťou vyvinul v dôsledku vysokého zamorenia juhoafrickej populácie vírusom. Južná Afrika už zaznamenala rozsiahle epidémie koróny v letných mesiacoch roku 2020. Najmä v mestských štvrtiach vírus pravdepodobne našiel ideálne podmienky na to, aby sa šíril míľovými krokmi.

To znamená, že veľmi veľa ľudí už bolo imúnnych voči pôvodnej forme Sars-CoV-2 – vírus sa musel zmeniť. Výskumníci takúto situáciu označujú ako evolučný tlak. V dôsledku toho prevládol nový variant vírusu, ktorý bol nadradený pôvodnej forme, pretože je okrem iného nákazlivejší.

Predbežné údaje naznačujú, že vakcína Comirnaty má tiež vysokú účinnosť proti línii B.1351. VaxZevria, na druhej strane, môže mať zníženú účinnosť, podľa predbežného vyhlásenia autorov Madhi et al.

Beta je v zhode s oficiálnymi agentúrami (ECDC, CDC ako aj WHO) v silnom ústupe.

Gamma: Línia P.1

Ďalší VOC s názvom P.1 – predtým známy ako B.1.1.28.1, teraz nazývaný Gamma – bol prvýkrát objavený v Brazílii v decembri 2020. P.1 má vo svojom genóme tiež dôležitú mutáciu N501Y. Kmeň vírusu P.1 sa teda považuje za vysoko nákazlivý.

Gamma sa pôvodne vyvinula a rozšírila v oblasti Amazonky. Šírenie variantu sa zhoduje s prudkým nárastom hospitalizácií súvisiacich s COVID-19 v tomto regióne v polovici decembra 2020.

Gamma prudko klesá po zhode s odborníkmi z ECDC, CDC a WHO.

Ďalšie deeskalované varianty

Hoci sa v súčasnosti stalo známym veľké množstvo nových variantov vírusov, neznamenalo to automaticky väčšiu hrozbu. Vplyv takýchto variantov na (globálny) výskyt infekcií bol malý, prípadne boli potlačené. Tie obsahujú:

  • Epsilon: B.1.427 ako aj B.1.429 – prvýkrát objavený v Kalifornii.
  • Eta: Zistené v mnohých krajinách (B.1.525).
  • Theta: Predtým označená ako P.3, teraz znížená, prvýkrát objavená na Filipínach.
  • Kappa: Prvýkrát zistený v Indii (B.1.617.1).
  • Lambda: Prvýkrát objavená v Peru v decembri 2020 (C.37).
  • Mu: Prvýkrát objavený v Kolumbii v januári 2021 (B.1.621).
  • Iota: Prvýkrát objavený v USA v metropolitnej oblasti New Yorku (B.1.526).
  • Zeta: Predtým označená ako P.2, teraz znížená, prvýkrát objavená v Brazílii.

Ako rýchlo mutuje Sars-CoV-2?

V budúcnosti sa bude Sars-CoV-2 naďalej prispôsobovať ľudskému imunitnému systému a (čiastočne) zaočkovanej populácii prostredníctvom mutácií. Ako rýchlo sa to stane, závisí vo veľkej miere od veľkosti aktívne infikovanej populácie.

Čím viac prípadov infekcie je – regionálne, národné a medzinárodné – tým viac sa koronavírus množí – a tým častejšie dochádza k mutáciám.

V porovnaní s inými vírusmi však koronavírus mutuje pomerne pomaly. S celkovou dĺžkou genómu Sars-CoV-2 približne 30,000 XNUMX párov báz odborníci predpokladajú jednu až dve mutácie za mesiac. Pre porovnanie, vírusy chrípky (chrípka) mutujú v rovnakom období dvakrát až štyrikrát častejšie.

Ako sa môžem chrániť pred mutáciami koronavírusu?

Pred jednotlivými mutáciami koronavírusu sa nemôžete špecificky chrániť – jedinou možnosťou je nenakaziť sa.

Ako sa zisťujú mutácie koronavírusu?

Nemecko má podrobný systém hlásení na monitorovanie cirkulujúcich vírusov Sars-CoV-2 – nazýva sa to „integrovaný systém molekulárneho dohľadu“. Za týmto účelom úzko spolupracujú príslušné zdravotnícke orgány, Inštitút Roberta Kocha (RKI) a špecializované diagnostické laboratóriá.

Ako funguje systém hlásenia v prípade podozrenia na mutácie?

V prvom rade každý odborne vykonaný pozitívny test na koronavírus podlieha povinnému hláseniu príslušnému odboru verejného zdravotníctva. To zahŕňa testy na koronavírusy vykonané v testovacom centre, v ordinácii lekára, vo vašej lekárni alebo dokonca vo vládnych zariadeniach – ako sú školy. Súkromné ​​autotesty sú však z toho vylúčené.

Ďalšie informácie o rýchlych testoch na koronavírusy na samotestovanie nájdete v našej špeciálnej téme o samotestovaní koronavírusov.

RKI potom porovnáva nahlásené údaje a výsledok sekvenčnej analýzy v pseudonymizovanej forme. Pseudonymizované znamená, že nie je možné robiť závery o jednotlivej osobe. Tieto informácie však tvoria dátovú základňu pre vedcov a aktérov v systéme zdravotnej starostlivosti na získanie presného prehľadu o existujúcej pandemickej situácii. To umožňuje najlepšie možné posúdenie situácie s cieľom odvodiť politické opatrenia (v prípade potreby).

Čo je sekvenčná analýza genómu?

Analýza sekvenovania genómu je podrobná genetická analýza. Skúma presnú sekvenciu jednotlivých stavebných blokov RNA v rámci vírusového genómu. To znamená, že genóm Sars-CoV-2, ktorý obsahuje približne 30,000 XNUMX párov báz, je dekódovaný a potom ho možno porovnať s genómom divokého typu koronavírusu.

Len tak sa dajú identifikovať jednotlivé mutácie na molekulárnej úrovni – a je možné priradenie v rámci „rodokmeňa koronavírusov“.

Z toho tiež vyplýva, že nie každá krajina na svete je schopná detailne sledovať presné šírenie konkrétnych variantov koronavírusu. Určitá neistota v dostupných údajoch z vykazovania je preto pravdepodobná.