Μία επιστημονική ομάδα από τις ΗΠΑ εξέτασε αρκετά διαφορετικά γονίδια του ιού SARS-CoV-2 και τη σύνδεσή τους με τη σοβαρότητα των συμπτωμάτων που προκαλεί ο ιός. Ορισμένα από τα παραπάνω γονίδια επηρεάζουν την ανοσιακή απόκριση του ξενιστή, ρυθμίζοντας έτσι την ισχύ της τελευταίας. Κατά συνέπεια, σύμφωνα με την επιστημονική ομάδα, θα μπορούσαν να αποτελέσουν ίσως στόχους για την ανάπτυξη φαρμάκων ή εμβολίων για τον ιό.
Αν και γενικά υπάρχει η αντίληψη ότι η πρωτεΐνη ακίδα του SARS-CoV-2 είναι αυτή που έχει μεταλλαχθεί σε κάθε νέο στέλεχος του ιού, οι παρατηρήσεις της παρούσας μελέτης δείχνουν ότι τα νέα στελέχη φέρουν μεταλλάξεις και σε άλλα γονίδια. Για το λόγο αυτό είναι σημαντικό να εξερευνήσουμε αν τα γονίδια αυτά μπορεί να επηρεάσουν τη μολυσματικότητα, καθώς και τη λοιμογόνο δράση του ιού.
Τα αποτελέσματα της έρευνας που εξέτασε το παραπάνω ερώτημα δημοσιεύτηκαν στο επιστημονικό περιοδικό PNAS.
Η παραλλαγή ΒΑ.4 του στελέχους Όμικρον, η οποία κυκλοφόρησε τους προηγούμενους μήνες, έχει εκτοπιστεί σχεδόν εξ’ ολοκλήρου σήμερα από την ΒΑ.5. Και οι δύο αυτές παραλλαγές φαίνεται ότι αποφεύγουν την εξουδετέρωση από το ανοσοποιητικό σύστημα χάρη στις μεταλλάξεις που φέρουν στην πρωτεΐνη ακίδα. Οι μεταλλάξεις αυτές εντοπίζονται στην περιοχή που στοχεύουν τα εμβόλια, γεγονός που περιορίζει σημαντικά την αποτελεσματικότητα των τελευταίων.
«Οι παραλλαγές ΒΑ.4 και ΒΑ.5 φέρουν ακριβώς τις ίδιες μεταλλάξεις στην πρωτεΐνη ακίδα. Αυτό σημαίνει ότι οι διαφορές των δύο παραλλαγών σε άλλα γονίδια είναι αυτές που ενοχοποιούνται για την επικράτηση της παραλλαγής ΒΑ.5 έναντι της ΒΑ.4», αναφέρουν οι συγγραφείς της μελέτης.
Ο ιός SARS-CoV-2 έχει 3 είδη γονιδίων:
- Αυτά που εμπλέκονται στον πολλαπλασιασμό του ιού
- Αυτά που ορίζουν τη δομή του ιού
- Τα υπόλοιπα γονίδια που έχουν ρυθμιστικές δράσεις
Στην παρούσα μελέτη οι επιστήμονες θέλησαν να εξετάσουν περισσότερο την τελευταία από τις παραπάνω κατηγορίες γονιδίων. Για το λόγο αυτό δημιούργησαν στελέχη του ιού από τα οποία είχε αφαιρεθεί κάθε φορά ένα από τα 4 γονίδια της τελευταίας κατηγορίας. Ακολούθως μόλυναν ποντίκια με τους ιούς αυτούς και παρακολούθησαν την πορεία της λοίμωξης σε αυτά.
Όπως διαπίστωσαν, η αφαίρεση του γονιδίου ORF3a/b περιόρισε σε μεγάλο βαθμό τα συμπτώματα του ιού και οδήγησε γενικά σε ηπιότερες λοιμώξεις. Τα ποντίκια που μολύνθηκαν με αυτό το στέλεχος έχασαν βάρος και είχαν χαμηλότερα επίπεδα του ιού στους πνεύμονες σε σχέση με τα ποντίκια που είχαν μολυνθεί με το αρχικό στέλεχος του ιού. Η παρατήρηση αυτή έδειξε ότι το γονίδιο ORF3a/b πιθανώς εμπλέκεται στην πολλαπλασιασμό του ιού ή αποκλείει την ανοσιακή απόκριση του οργανισμού στη λοίμωξη. Περαιτέρω πειράματα έδειξαν ότι το γονίδιο επηρεάζει επίσης και την απόκριση της φυσικής ανοσίας, δηλαδή της πρώτης γραμμής άμυνας του ανοσοποιητικού συστήματος η οποία σηματοδοτεί ότι έχουμε μολυνθεί με κάποιο παθογόνο μικρόβιο.
Αντίθετα, τα ποντίκια που μολύνθηκαν με ιούς που δεν είχαν το γονίδιο ORF8, παρουσίασαν σοβαρότερα συμπτώματα. Τα ποντίκια αυτά είχαν επίσης αυξημένη φλεγμονή στους πνεύμονες. Όπως υποστήριξε η επιστημονική ομάδα, το γονίδιο ORF8 φαίνεται ότι εμπλέκεται με την ανοσιακή απόκριση στο όργανο αυτό.
«Αναστέλλοντας την ανοσιακή απόκριση, το γονίδιο ORF8 βοηθά τον ιό να πολλαπλασιαστεί περισσότερο στους πνεύμονες, γεγονός που επιδεινώνει τη λοίμωξη. Η αφαίρεση του γονιδίου επιτρέπει στο ανοσοποιητικό σύστημα να αντεπιτεθεί ισχυρά», αναφέρουν οι συγγραφείς.
Στο επόμενο κομμάτι της μελέτης τους οι επιστήμονες εξέτασαν την πρωτεΐνη ακίδα και πως αυτή επηρεάζει τη σοβαρότητα των συμπτωμάτων στους ασθενείς με COVID-19. Προκειμένου να απαντήσουν στο παραπάνω ερώτημα μόλυναν και πάλι πειραματόζωα με τον αρχικό ιό SARS-CoV-2 στον οποίο προστέθηκε κάθε φορά η πρωτεΐνη ακίδα από τα νεότερα στελέχη, παρακολουθώντας τα χαρακτηριστικά της λοίμωξης σε κάθε περίπτωση. Ο ιός χρησιμοποιεί την πρωτεΐνη ακίδα για να προσδεθεί στους υποδοχείς ACE2 και να εισέλθει έτσι στα κύτταρα.
Όπως διαπίστωσε η ομάδα, η πρωτεΐνη ακίδα επηρέαζε τη σοβαρότητα των συμπτωμάτων σε ορισμένα στελέχη, όχι όμως σε όλα. Για παράδειγμα, η πρωτεΐνη ακίδα του στελέχους Γάμμα μείωνε την ικανότητα του ιού να πολλαπλασιάζεται και να μολύνει άλλα κύτταρα. Κατά συνέπεια, οι επιστήμονες υποστήριξαν ότι τα σοβαρότερα συμπτώματα από αυτό το στέλεχος συνδέονται με άλλα γονίδια και συγκεκριμένα με το ORF8.
«Αν και οι μεταλλάξεις της πρωτεΐνης ακίδας είναι ιδιαίτερα σημαντικές και επηρεάζουν την ικανότητα του ιού να μολύνει διάφορα κύτταρα, οι μεταλλάξεις άλλων πρωτεϊνών μπορεί να επηρεάσουν περισσότερο τα συμπτώματα που προκαλεί ο ιός. Πρέπει να μάθουμε περισσότερα για το ρόλο των άλλων πρωτεϊνών του SARS-CoV-2, ιδιαίτερα καθώς εμφανίζονται συνεχώς νεότερα στελέχη», καταλήγει η μελέτη.
Φωτογραφία: CDC