Τοπίο χαμένο στην ομίχλη
Βρισκόμαστε στη δίνη της πανδημίας με τον τραγικό απολογισμό των θυμάτων του κορωνοϊού να αυξάνεται μέρα με την ημέρα. Παράλληλα, αυξάνεται και η ανησυχία για τα μεταλλαγμένα στελέχη και για το ενδεχόμενο να είναι ανθεκτικά στους μηχανισμούς ανοσίας που δημιουργούν τα εμβόλια, θέτοντας, μάλιστα, σε κίνδυνο την αποτελεσματικότητά τους, ώστε να παρέχουν την πολυαναμενόμενη ανοσία.
Λόγο ανησυχίας, αποτελεί επίσης, η πιθανότητα να διαφεύγουν από τη φυσική ανοσία που παρέχει προηγούμενη μόλυνση από τον κορωνοϊό. Στην περίπτωση αυτή τα άτομα που έχουν νοσήσει στο παρελθόν από κορωνοϊό θα μπορούσαν να μολυνθούν από τα νέα στελέχη και να νοσήσουν ξανά. Εργαστήρια σε όλο τον κόσμο πασχίζουν να κατανοήσουν τις επιπτώσεις των μεταλλάξεων στη διασπορά του ιού και οι μελέτες που δημοσιεύονται σχετικά με αυτές -παρόλο που αυξάνονται με εντυπωσιακούς ρυθμούς- δεν έχουν ακόμα κατορθώσει να δώσουν σαφείς απαντήσεις.
Αναζητώντας απαντήσεις στο γενετικό υλικό του ιού
Στην καρδιά του κορωνοϊού εντοπίζεται μια περιστρεφόμενη αλυσίδα γενετικού υλικού (RNA) με περίπου 30.000 νουκλεοτίδια που ενώνονται το ένα δίπλα στο άλλο με χημικούς δεσμούς. Αυτή η αλυσίδα περιέχει τις απαραίτητες οδηγίες για τη σύνθεση των πρωτεϊνών του κορωνοϊού, χρησιμοποιώντας τον μηχανισμό πρωτεϊνοσύνθεσης του κυττάρου στα οποία εισέρχεται. Ο κορωνοϊός κατορθώνει να συνθέσει μέσα στο κύτταρο-ξενιστή 29 πρωτεΐνες που είναι απαραίτητες για τον πολλαπλασιασμό και την εξάπλωσή του σε γειτονικά κύτταρα.
Παρόλο που ο αριθμός φαίνεται πολύ μικρός, σε σχέση με τις εκατοντάδες χιλιάδες πρωτεΐνες που εντοπίζονται στα ανθρώπινα κύτταρα, είναι αρκετός για να παραχθούν νέοι ιοί, οι οποίοι με τη σειρά τους θα μολύνουν νέα κύτταρα. Ορισμένες από τις 29 πρωτεΐνες είναι ένζυμα που συμμετέχουν στην αντιγραφή του γενετικού υλικού του ιού μέσα στα κύτταρα. Άλλες είναι δομικά συστατικά του ιού που μπορεί να βοηθούν στο πακετάρισμα του γενετικού υλικού κατά τον σχηματισμό των νέων ιών ή στην προσκόλληση των ιών στην επιφάνεια των κυττάρων-ξενιστών, όπως η πρωτεΐνη- ακίδα.
Πλέον με μοριακές τεχνικές, πολύ διαδεδομένες στα εργαστήρια μοριακής βιολογίας και γενετικής, είναι εφικτή η αλληλούχιση του RNA του ιού από δείγματα προσβεβλημένων ατόμων. Επομένως, μπορεί να γίνει γνωστή η ακριβής σειρά των νουκλεοτιδίων που απαρτίζουν την αλυσίδα του RNA και να εντοπιστούν τυχόν διαφορές σε σχέση με την αρχική αλληλουχία του ιού. Έτσι έγιναν γνωστές οι μεταλλάξεις του κορωνοϊού που εντοπίζονται σε μεγάλη συχνότητα σε διάφορες πληθυσμιακές ομάδες και μελετάται και η διασπορά τους σε όλο τον κόσμο.
Η ταχύτατη συσσώρευση μεταλλάξεων στους κορωνοϊούς
Καθώς οι κορωνοϊοί πολλαπλασιάζονται μέσα στα ανθρώπινα κύτταρα προκύπτουν λάθη κατά τη διάρκεια της αντιγραφής του γενετικού υλικού τους, διότι μπορεί να μην ενσωματωθούν τα σωστά νουκλεοτίδια, καθώς αναπτύσσεται η αλυσίδα του RNA. Αυτά τα λάθη, οι μεταλλάξεις δηλαδή, συμβαίνουν σε όλους τους οργανισμούς και σχετίζονται με την ποικιλομορφία και την εξέλιξη που χαρακτηρίζουν τα έμβια όντα αλλά και με παθολογικές καταστάσεις. Ιδιαίτερα οι RNA- ιοί, οι ιοί δηλαδή που έχουν RNA ως γενετικό υλικό, στους οποίους ανήκει και ο κορωνοϊός, μεταλλάσσονται πολύ συχνά. Το ποσοστό δημιουργίας νέων μεταλλάξεων στο γενετικό τους υλικό είναι έως και ένα εκατομμύριο φορές πιο υψηλό από το αντίστοιχο των κυττάρων τα οποία προσβάλλουν.
Ορισμένες μεταλλάξεις είναι ουδέτερες, δεν έχουν, δηλαδή, καμιά επίδραση στους ιούς ενώ άλλες μπορεί να τροποποιούν τις πρωτεΐνες τους, αλλάζοντας, προσθέτοντας ή αφαιρώντας αμινοξέα, που αποτελούν τα δομικά συστατικά τους. Αυτό μπορεί να προσδίδει νέα χαρακτηριστικά στους ιούς έτσι ώστε να προσαρμόζονται πιο εύκολα στο περιβάλλον όπου βρίσκονται. Ενδέχεται, για παράδειγμα, να τους προσδίδει την ικανότητα να μολύνουν καινούριους ξενιστές ή να ξεγλιστρούν από την ανοσία που έχει αναπτύξει με φυσικό ή με τεχνητό τρόπο το ανοσοποιητικό σύστημα του οργανισμού που μολύνουν. Σε αυτήν την περίπτωση οι ιοί με τις ευεργετικές, για αυτούς, μεταλλάξεις θα πολλαπλασιαστούν περισσότερο και γρηγορότερα και θα μολύνουν κι άλλους οργανισμούς.
Τα πιο επικίνδυνα μεταλλαγμένα στελέχη
Ήδη από τον περασμένο Δεκέμβριο έγινε γνωστή η ύπαρξη του μεταλλαγμένου στελέχους B.1.1.7 στο Ηνωμένο Βασίλειο. Αυτό το στέλεχος φέρει, εκτός των άλλων και μία μετάλλαξη που προκαλεί τροποποίηση της πρωτεΐνης- ακίδας που βρίσκεται στην επιφάνεια των κορωνοϊών. Οι τροποποιημένες πρωτεΐνες-ακίδες έχουν διαφορετική τρισδιάστατη δομή και μπορούν να προσδεθούν με πιο ισχυρό τρόπο με συγκεκριμένους υποδοχείς των ανθρώπινων κυττάρων. Η ισχυρή πρόσδεση ανάμεσα στις πρωτεΐνες- ακίδες και στα ανθρώπινα κύτταρα, όπως είναι αναμενόμενο, αυξάνει τη μεταδοτικότητα του κορωνοϊού. Πράγματι το B.1.1.7 είναι 50% πιο μεταδοτικό σε σχέση με άλλα στελέχη του SARS-CoV-2. Άλλες μεταλλάξεις του στελέχους B.1.1.7 φαίνεται ότι μειώνουν την ικανότητα των αντισωμάτων να προσδένονται στην πρωτεΐνη- ακίδα, αυξάνοντας παράλληλα την ικανότητά του να επιβιώνει μέσα στους ανθρώπους.
Εκτός από το B.1.1.7 κι άλλα μεταλλαγμένα στελέχη έχουν κάνει την εμφάνισή τους σε διάφορες περιοχές του πλανήτη, όπως στη Βραζιλία και τη Νότια Αφρική. Ανάμεσα σε αυτά, το στέλεχος 501Y.V2, που εντοπίστηκε στη Νότια Αφρική στο τέλος του 2020, θεωρείται από τα πιο επικίνδυνα, καθώς φαίνεται να έχει συσσωρεύσει μεταλλάξεις που το βοηθούν να ξεφεύγει από τα αντισώματα του οργανισμού. Τα δύο μεταλλαγμένα στελέχη, το B.1.1.7 και το 501Y.V2, παρόλο που εξελίχθηκαν ανεξάρτητα το ένα από το άλλο, φέρουν παρόμοιες μεταλλάξεις που επηρεάζουν με τον ίδιο τρόπο τα ανθρώπινα κύτταρα.
Στην προσπάθεια κατανόησης της επίδρασης των μεταλλαγμένων στελεχών, χρησιμοποιήθηκε ορός με αντισώματα ατόμων που έχουν ιαθεί ή έχουν εμβολιαστεί. Σε ορισμένες περιπτώσεις η ικανότητα των συγκεκριμένων αντισωμάτων στην καταπολέμηση αυτών των στελεχών ήταν μειωμένη. Παρόλα αυτά είναι επιβεβλημένη η διεξαγωγή κι άλλων μελετών με περισσότερα δείγματα προκειμένου να αποσαφηνιστεί η επίδραση των μεταλλάξεων στην ανοσία και την αποτελεσματικότητα των εμβολίων.
Πηγές:
www.nature.com
www.virological.org
