Στις αρχές του Ιανουαρίου δημοσιεύτηκε για πρώτη φορά η αλληλουχία γονιδιώματος του SARS-CoV-2, του ιού δηλαδή που ενοχοποιείται για την πανδημία που αντιμετωπίζουμε σήμερα. Η παραπάνω αλληλουχία σχεδόν 30.000 βάσεων ήταν το πρώτο βήμα για την κατανόηση του γονιδιώματος του νέου αυτού κορονοϊού. Σήμερα, έχουν γίνει πλέον περισσότερες από 100.000 αναλύσεις του γονιδιώματος από ασθενείς με COVID-19. Γενετιστές από όλο τον κόσμο προσπαθούν να συλλέξουν δεδομένα με σκοπό να απαντήσουν σε μία σειρά ερωτήματα. Ποια είναι η προέλευση του SARS-CoV-2; Πότε άρχισε ο ιός να μολύνει ανθρώπους; Πώς μεταλλάσσεται ο ιός και ποια είναι η επίδραση των μεταλλάξεων;
Ο όρος μετάλλαξη παραπέμπει συνήθως σε εικόνες επικίνδυνων νέων ιών με ισχυρότερες επιδράσεις οι οποίοι κυκλοφορούν σε όλο τον κόσμο. Στην πραγματικότητα, οι μεταλλάξεις αποτελούν χαρακτηριστικό κάθε οργανισμού, στους οποίους φυσικά συμπεριλαμβάνονται και οι ιοί. Ο SARS-CoV-2 έχει παρουσιάσει μία σειρά μεταλλάξεις από την αρχική του εμφάνιση στην Κίνα, οι οποίες έχουν παρατηρηθεί σε αρκετές διαφορετικές χώρες. Η συντριπτική πλειοψηφία των μεταλλάξεων αυτών, ωστόσο, δεν επηρεάζει την ικανότητα του ιού να μεταδίδεται ή να προκαλεί νόσηση.
Μετάλλαξη σημαίνει διαφορά, η οποία εντοπίζεται συνήθως σε μία βάση του γονιδιώματος. Αν και το αρχικό στέλεχος του SARS-CoV-2 δεν παρουσίασε σημαντικές μεταλλάξεις κατά τη μεταπήδησή του από τα ζώα στον άνθρωπο στα τέλη του 2019, σήμερα έχουν ανιχνευθεί πάνω από 13.000 μεταλλάξεις σε διαφορετικές χώρες. Ωστόσο, αν πάρουμε τυχαία δύο διαφορετικούς ασθενείς με COVID-19 από οποιοδήποτε σημείο του κόσμου, το γονιδίωμα του ιού SARS-CoV-2 στους ασθενείς αυτούς δεν αναμένεται να διαφέρει κατά περισσότερο από 10 βάσεις. Ο αριθμός αυτός είναι αμελητέος μπροστά στο συνολικό αριθμό των 30.000 βάσεων που περιέχει ο γενετικός κώδικας του ιού, γεγονός που δείχνει ότι όλα τα στελέχη που κυκλοφορούν αυτή τη στιγμή ανήκουν στην ίδια γενιά.
Μεταλλάσσεται Αργά
Όπως φαίνεται, θα χρειαστεί αρκετός καιρός μέχρι να παρουσιαστούν σημαντικές μεταλλάξεις στον ιό SARS-CoV-2. Ο τελευταίος μεταλλάσσεται σχετικά αργά σε σχέση με άλλους ιούς. Συγκεκριμένα, παρουσιάζει 1-2 μεταλλάξεις κάθε μήνα, ενώ ο αριθμός αυτός είναι μέχρι και 6 φορές υψηλότερος σε ιούς όπως αυτός της γρίπης στο ίδιο διάστημα.
Δεν πρέπει να ξεχνάμε, ωστόσο, ότι οι μεταλλάξεις αποτελούν το βασικότερο εργαλείο της φυσικής επιλογής. Οι περισσότερες μεταλλάξεις καθιστούν τον ιό αδρανή ή δεν έχουν καμία επίδραση. Ωστόσο, το ενδεχόμενο να εμφανιστούν μεταλλάξεις που θα αυξήσουν τη μολυσματικότητα του ιού είναι υπαρκτό. Ως αποτέλεσμα, έχουν γίνει προσπάθειες να προσδιοριστεί ποιες από τις μεταλλάξεις που έχουν ήδη εμφανιστεί μπορεί να επηρεάσουν μελλοντικά τον τρόπο δράσης και τη μολυσματικότητα του ιού.
Μία μετάλλαξη αυτού του είδους που έχει ήδη ανιχνευθεί αφορά ένα αμινοξύ στην πρωτεΐνη ακίδα (spike) του ιού, την πρωτεΐνη δηλαδή που του επιτρέπει να προσκολλάται στα κύτταρα του ξενιστή. Η μετάλλαξη αυτή ονομάστηκε D614G και έχει διαπιστωθεί ότι αυξάνει τη μολυσματικότητα του ιού στο εργαστήριο, χωρίς ωστόσο να επηρεάζει τη σοβαρότητα της νόσησης που προκαλεί. Η μετάλλαξη αυτή εμφανίζεται συνήθως μαζί με άλλες 3 μεταλλάξεις και ανιχνεύεται πλέον στο 80% των δειγμάτων του SARS-CoV-2 παγκοσμίως, γεγονός που την καθιστά ως την πλέον συχνή μετάλλαξη σήμερα.
Το μεγάλο ερώτημα σχετικά με τη μετάλλαξη D614G, όπως και με κάθε άλλη μετάλλαξη, είναι αν εμφανίζεται συχνότερα γιατί προσδίδει κάποιο εξελικτικό πλεονέκτημα στον ιό. Μέχρι σήμερα, δεν έχουμε καταφέρει να διαπιστώσουμε κάτι τέτοιο.
Μεταλλάξεις που Δεν έχουν Επιδράσεις
Η D614G δεν είναι η μοναδική μετάλλαξη που εμφανίζεται με υψηλή συχνότητα. 3 μεταλλάξεις στο πρωτεϊνικό περίβλημα του SARS-CoV-2 εμφανίζονται επίσης όλο και πιο συχνά με αποτέλεσμα να εμφανίζονται πλέον στο 1/3 του συνόλου των δειγμάτων. Ακόμη, μία μετάλλαξη στη θέση 57 της πρωτεΐνης Orf3a, μίας γνωστής ανοσογονικής περιοχής, έχει διαπιστωθεί στο 1/4 των δειγμάτων. Αρκετές άλλες μεταλλάξεις έχουν παρατηρηθεί στην πρωτεΐνη spike, ενώ άλλες έχουν εμφανιστεί ως αποτέλεσμα της δράσης του ανοσοποιητικού μας συστήματος. Προς το παρόν δεν υπάρχει κάποια ένδειξη ότι οι παραπάνω μεταλλάξεις επηρεάζουν τη λοιμογόνο δράση του ιού ή την ικανότητά του να μεταδίδεται. Οι περισσότερες απλά μεταφέρονται καθώς ο ιός συνεχίζει να πολλαπλασιάζεται.
Ωστόσο, οι αντικαταστάσεις δεν είναι οι μοναδικές μεταλλάξεις που μπορεί να εμφανιστούν στον ιό SARS-CoV-2. Οι εξαλείψεις βάσεων στα γονίδια Orf7b/Orf8 έχει αποδειχθεί ότι μειώνουν τη λοιμογόνο δράση του ιού, με αποτέλεσμα να εμφανίζεται ηπιότερη λοίμωξη στους ασθενείς. Μία παρόμοια μετάλλαξη είχε εμφανιστεί και στον ιό SARS-CoV-1, ο οποίος κυκλοφόρησε κατά τα έτη 2002-2004. Η μετάλλαξη του SARS-CoV-2 σε μία λιγότερο μολυσματική μορφή θα ήταν μία πολύ θετική εξέλιξη, ωστόσο προς το παρόν οι εξαλείψεις στο τμήμα Orf8 που εμφανίζονται από την αρχή της πανδημίας δεν έχουν επηρεάσει σημαντικά τη δράση του ιού.
Αν και στο μέλλον μπορεί να εμφανιστούν και άλλες μεταλλάξεις, όλα τα διαθέσιμα δεδομένα σήμερα δείχουν ότι ακόμα αντιμετωπίζουμε τον ίδιο ιό χωρίς να έχει υποστεί σημαντικές μεταβολές. Η επιστημονική κοινότητα θα συνεχίσει να παρακολουθεί την πορεία των μεταλλάξεων του ιού με σκοπό να προλάβει μία δυνητικά επικίνδυνη μετάλλαξη.
Βιβλιογραφία: The Conversation
Φωτογραφία: NIAID (CC BY 2.0)