გაერთიანებულ სამეფოში გაჩენილი კორონავირუსის ახალი შტამი თითქმის მთელ მსოფლიოში გავრცელდა. მეცნიერები შიშობენ, რომ ახალი შტამი შეიძლება გაცილებით უფრო მარტივად ვრცელდებოდეს.
კანადის ბრიტანეთის კოლუმბიის უნივერსიტეტის ევოლუციური ბიოლოგიის პროფესორი სარა ოტო ვირუსების მუტაციას, სელექციას და მათ კომბინაციას სწავლობს. ამ საკითხზე ის The Conversation-ში სტატიას აქვეყნებს.
რეალურ დროში ევოლუციის იმდენი მონაცემი აქამდე არაფრის შესხებ გვქონია, რამდენიც SARS-CoV-2-ის შემთხვევაში — მხოლოდ შარშან, მოხდა ამ ვირუსის 380 000 გენომის სეკვენირება.
გავრცელებასთან ერთად, SARS-CoV-2 მუტაციას განიცდის და თავის გენომში მცირე სახესხვაობებს წარმოქმნის. ამ მუტაციათა წყალობით, მეცნიერები ადგენენ, ვინ ვისთან არის დაკავშირებული ვირუსის ოჯახურ ხეზე.
ევოლუციური ბიოლოგები გვაფრთხილებენ, რომ მუტაციების მხრიდან საფრთხის ინტერპრეტაციები შეიძლება გადამეტებული იყოს. მუტაციათა უმეტესობა ვირუსს არ ეხმარება, ზუსტად ისე, როგორც ნაკლებად სავარაუდოა, რომ მომუშავე მანქანისთვის შემთხვევით ხელის კვრამ მისი მოქმედების გაუმჯობესება გამოიწვიოს.
თუმცა, ხანდახან მუტაციები ან მუტაციათა სერიები ვირუსს უპირატესობას ანიჭებს. მონაცემები გვეუბნება, რომ მუტაციები, რომლებსაც ბრიტანეთში გამოჩენილი ვარიანტი, სახელად B.1.1.7 ფლობს, ვირუსს უფრო „მორგებულს“ ხდის.
მაღალი მორგებადობა თუ შემთხვევითობა?
როდესაც ახალი ვარიანტი საკმაოდ ვრცელდება, მეცნიერები მისი გავრცელების მიზეზს ადგენენ. კონკრეტული მუტაციის მქონე ვირუსი შეიძლება შემთხვევითი სიხშირით წარმოიშვას, თუ:
- მას სუპრგამავრცელებელი ატარებს;
- შედის ახალ, დაუინფიცირებელ ადგილას;
- შედის მოსახლეობის ახალ სეგმენტში.
ბოლო ორ მაგალითს „დამფუძნებელ მოვლენებს“ უწოდებენ: სწრაფი სიხშირით წარმოშობა შეიძლება მოხდეს, თუკი კონკრეტული ვარიანტი ახალ ჯგუფში შევა და ადგილობრივ ეპიდემიას დაიწყებს. შემთხვევითმა მოვლენებმა შეიძლება ახსნას SARS-CoV-2-ის რამდენიმე განსხვავებული ვარიანტის წარმოშობათა სიხშირე.
თუმცა, B.1.1.7 გამონაკლისია. აღენიშნება სელექციის ძალიან ძლიერი სიგნალი. გასული ორი თვის განმავლობაში, მისი გავრცელების სიხშირე ყოველ კვირას და ინგლისის ყოველ ჯანმრთელ რეგიონში სხვა არა B.1.1.7 ვარიანტებზე მეტად იზრდებოდა. ამ მონაცემებზე დაყრდნობით, პრემიერ-მინისტრმა ბორის ჯონსონმა ქვეყნის დიდ ნაწილში ლოკდაუნი გამოაცხადა.
მუტაცია B.1.1.7-ის წარმოქმნა ახალ რეგიონში მხოლოდ დამფუძნებელი მოვლენებით არ აიხსნება, რადგან COVID-19-ის უკვე ცირკულირება ბრიტანეთის დამფუძნებელი მოვლენების მასშტაბით მოსახლეობის ახალ სეგმენტში (მაგალითად, კონფრენეციის შემდეგ) ასევე შეუძლებელი იყო, თუ გავითვალისწინებთ იმ დროისათვის მოქმედ ფართო შეზღუდვებს მასშტბური თავყრილობების აკრძალვის თვალსაზრისით.
SARS-CoV-2-ის ევოლუციისთვის თვალყურის დევნების შესაძლებლობა მეცნიერთა დიდი ძალისხმევის შედეგია, რომლებიც რეალურ დროში ახდენენ მონაცემთა გაზიარებასა და ანალიზს. თუმცა, წარმოუდგენლად დეტალური ცნობები B.1.1.7-ის შესახებ ნაწილობრივ უბრალოდ იღბლის ამბავიც არის. ერთმა მუტაციამ შეცვალა მისი გენომის ის მონაკვეთი, რომელსაც ბრიტანეთში COVID-19-ზე ტესტირებისთვის იყენებენ, რამაც ევოლუციური გავრცელების სურათის შექმნა 275 000-ზე მეტი შემთხვევის საფუძველზე გახადა შესაძლებელი.
ევოლუცია მოქმედებაში
ეპიდემიოლოგებმა დაასკვნეს, რომ B.1.1.7 უფრო გადამდებია, მაგრამ არ არსებობს იმის ნიშნები, რომ ის უფრო მომაკვდინებელია. ზოგიერთი მკვლევრის აზრით, B.1.1.7 ინფიციებული ინდივიდის მიერ დაინფიცირებულ სხვა ინდივიდთა რაოდენობას (უწოდებენ რეპროდუქციულ მაჩვენებელს Rt) 40-80 პროცენტით ზრდის; კიდევ ერთი პირველადი კვლევის მიხედვით, Rt 50-74 პროცენტით არის გაზრდილი.
40-80-პროცენტიანი უპირატესობა ნიშნავს იმას, რომ B.1.1.7 არა მხოლოდ ოდნავ მეტად, არამედ გაცილებით მორგებადია. იმ შემთხვევაშიც კი, როცა სელექცია ძლიერია, ევოლუცია მომენტალური არ არის. მათემატიკური მოდელირებებმა აჩვენა, რომ B.1.1.7-ს საოცარი აღმასვლისთვის რამდენიმე თვე დასჭირდა, რადგან ახალ ვარიანტს თავდაპირველად მხოლოდ ინფიცირებულთა მცირე ნაწილი ატარებდა.
უფრო მეტი ვარიანტი
ერთ-ერთი სიურპიზი მკვლევართათვის ის იყო, რომ B.1.1.7 შეიცავს მნიშვნელოვანი რაოდენობის ახალ მუტაციებს. B.1.1.7-მა გასული წლის განმავლობაში დააგროვა 30-35 ცვლილება. B.1.1.7 მაღალი მაჩვენებლით არ მუტირებს, მაგრამ როგორც ჩანს, უახლოეს წარსულში განიცადა სწრაფი ცვლილებები.
ვირუსი შეიძლება გაავრცელა იმუნიტეტშესუსტებულმა ინდივიდმა. სუსტი იმუნური სისტემის მქონე ადამიანები ვირუსს გამუდმებით ებრძვიან, ინფექცია ორგანიზმში დიდხანს რჩება, ხდება ვირუსის გამრავლების განმეორებადი რაუნდები და ამ ყველაფერს თან სდევს მხოლოდ ნაწილობრივი იმუნური პასუხი, რომლის მიმართაც ვირუსი გამუდმებით ვითარდება.
პირველადი კვლევები გვაუწყებს კიდევ ორი შემაშფოთებელი ვარიანტის შესახებ — ერთი სამხრეთ აფრიკის რესპუბლიკაშია წარმოქმნილი (B.1.351), მეორე კი ბრაზილიაში (P1). ორივე ვარიანტს აღენიშნება უახლოეს წარსულში განცდილი ჭარბი მუტაციები და ადგილობრივ პოპულაციაში სიხშირის სწრაფი ზრდა. მეცნიერები ამჟამად აგროვებენ იმის დასადასტურებლად საჭირო ინფორმაციას, რომ ძლიერ გადამდებობაზე პასუხისმგებელია სელექცია და არა შემთხვევითობა.
რა ცვლილებამ განაპირობა გავრცელება?
სელექცია ამ ვარიანტების ევოლუციაში ორ როლს ასრულებს. პირველ რიგში გასათვალისწინებელია როლი ამ იმდივიდებში, რომლებშიც მუტაციათა დიდი რაოდენობა მოხდა. B.1.1.7-ის 23 მუტაცია და P1-ის 21 მუტაციები გენომში შემთხვევითად კი არ არის ჩაწყობილი, არამედ შეჯგუფებულია იმ გენში, რომელშიც ჩაშიფრულია წვეტი ცილა.
წვეტში მომხდარი ერთი ცვლილება, სახელად N501Y, სამივე ვარიანტში ერთმანეთისგან დამოუკიდებლად წარმოიშვა. გარდა ამისა, აშშ-სა და გაერთიანებულ სამეფოში შესწავლილი შესუსტებული იმუნიტეტის მქონე პაციენტებში, წვეტ ცილაში დაფიქსირებული ცვლილებები გვხვდება ამ სამიდან ორ ვარიანტშიც.
გარდა ცილისა, სამივე შემაშფოთებელ ვარიანტს საერთო აქვს ერთი დამატებითი მუტაციაც, რომელიც ეშმაკურად შლის მცირე ნაწილს, რომელსაც „არასტრუქტურულ ცილა 6-ს“ (NSP6) უწოდებენ. ჯერჯერობით არ ვიცით, რას აკეთებს ეს წაშლა (დელეცია), მაგრამ მონათესავე კორონავირუსში, NSP6 ატყუებს უჯრედის თავდაცვით სისტემას და შეიძლება ხელს უწყობდეს კორონავირუსულ ინფექციას. გარდა ამისა, NSP6 ამ სისტემას იტაცებს, რათა ვირუსული გენომის კოპირებას დაეხმაროს. ნებისმიერ შემთხვევაში, დელეცია შეიძლება ცვლიდეს ჩვენს უჯრედებში ვირუსის შეკავებისა და გამრავლების უნარს.
ადვილი გადადება
ერთი და იგივე მუტაციათა პარალელური ევოლუცია სხვადასხვა ქვეყნებში და სხვადასხვა იმუნიტეტშესუსტებულ პაციენტებში, მიუთითებს იმაზე, რომ ისინი სელექციურ უპირატესობას იყენებენ იმ ინდივიდთა იმუნური სისტემისგან თავის დასაღწევად, რომლებშიც მუტაციები მოხდა. N501Y-ის შემთხვევაში, ამ მოსაზრებას მხარს უჭერს თაგვებში ჩატარებული ექსპერიმენტებიც.
რა განაპირობებს ინდივიდიდან ინდივიდში გადადების მაღალი მაჩვენებელს? ამ კითხვაზე პასუხის გაცემა არც ისე ადვილია, რადგანაც ვარიანტებში ახლა თავს იყრის ერთდროულად წარმოქმნილი ბევრი მუტაცია და გადადების უპირატესობას შეიძლება განაპირობებდეს რომლიმე მათგანი ან რამდენიმეს კომბინაცია.
რამდენიმე ვარიანტი უფრო ადრეც წარმოიქმნა, მაგრამ მათ სწრაფი გავრცელება არ გამოუწვევიათ. ერთი კვლევა აჩვენებს, რომ N501Y-ს საკუთრივ მხოლოდ მცირე უპირატესობა აქვს გადამდებობის თვალსაზრისით; ის სწრაფად ვრცელდება მხოლოდ მაშინ, როდესაც B.1.1.7-ში შემჩნეულ მუტაციებთან არის შეწყვილებული.
მიუხედავად იმისა, რომ COVID-ის ევოლუციური ამბავი ჯერ კიდევ არ არის დაწერილი, უკვე ჩნდება ერთი მნიშვნელოვანი მესიჯი. B.1.1.7-ის გადამდებობის 40-80-პროცენტიანი უპირატესობა და პოტენციურად სხვა ვარიანტებისაც (B.1.351 და P1), უახლოეს რამდენიმე თვეში მრავალ ქვეყანას დააზიანებს.
ახლა ჩვენ ვირუსული ევოლუციის წინააღმდეგ ვიბრძვით. რაც შეიძლება სწრაფად უნდა გამოვუშვათ ვაქცინები, სხვადასხვა შეზღუდვებით უნდა შევამციროთ ახალ ვარიანტთა გავრცელება, ვაწარმოოთ ზედამხედველობა და კონტაქტების მოკვლევა.
მომზადებულია The Conversation-ის მიხედვით.
