Ανησυχία έχει προκαλέσει τις τελευταίες εβδομάδες η είδηση ότι ο κορωνοϊός Covid-19 έχει μεταλλαχθεί σε μία μορφή που μεταδίδεται πολύ πιο εύκολα απ’ ό,τι οι προηγούμενες. Τι σημαίνει όμως πρακτικά αυτό; Και πόσο επικίνδυνες είναι στ’ αλήθεια οι μεταλλάξεις του νέου ιού;
Το θέμα αναλύθηκε σε πρόσφατη δημοσίευση στην ιατρική επιθεώρηση JAMA. Τα κυριότερα σημεία της ανάλυσης αυτής παραθέτουν ο αναπληρωτής καθηγητής Επιδημιολογίας & Προληπτικής Ιατρικής Δημήτριος Παρασκευής και ο καθηγητής Θεραπευτικής Θάνος Δημόπουλος, πρύτανης του ΕΚΠΑ.
Όπως αναφέρουν, η μετάλλαξη που έχει προκαλέσει έντονη ανησυχία αποκαλείται ομάδα Β.1.1.7 και πρωτοανιχνεύθηκε στο Ηνωμένο Βασίλειο. Η αξιολόγησή της απαιτεί κατανόηση της εξέλιξης και της γενετικής ή μοριακής επιδημιολογίας του νέου κορωνοϊού.
Γιατί συμβαίνουν οι μεταλλάξεις
Οι μεταλλάξεις προκύπτουν ως φυσικό επακόλουθο του πολλαπλασιασμού των ιών. Οι ιοί RNA μεταλλάσσονται συνήθως περισσότερο από τους ιούς DNA. Ο νέος κορωνοϊός και οι άλλοι ιοί της ίδιας κατηγορίας, ανήκουν στους ιούς RNA. Ωστόσο οι κορωνοϊοί, εμφανίζουν λιγότερες μεταλλάξεις από τους περισσότερους ιούς RNA, επειδή διαθέτουν διορθωτικούς μηχανισμούς του γενετικού υλικού τους.
Οι μεταλλάξεις που προσδίδουν κάποιο πλεονέκτημα στον ιικό πολλαπλασιασμό, την μετάδοση ή τη διαφυγή από την ανοσιακή απόκριση του ξενιστή (του ατόμου που μολύνουν), είναι πιθανό να κυριαρχήσουν. Αντιθέτως, οι ιοί με μεταλλάξεις που προσδίδουν μειονέκτημα, τείνουν να εξαλειφθούν από τον πληθυσμό των ιικών στελεχών. Η παραπάνω διαδικασία αποτελεί την «φυσική επιλογή» των ιών.
Τα στελέχη που εμφανίζονται κάθε φορά μπορεί να οφείλονται και σε τυχαία συμβάντα. Για παράδειγμα, υπάρχει το επονομαζόμενο «φαινόμενο ιδρυτή», που αφορά όταν ένας περιορισμένος αριθμός ιών μεταδίδεται σε έναν πληθυσμό. Οι μεταλλάξεις στο γονιδίωμα αυτών των ιών θα κυριαρχήσουν κατά τύχη, ανεξάρτητα από τα βιολογικά χαρακτηριστικά τους. Η αλληλεπίδραση μεταξύ της φυσικής επιλογής και τυχαίων γεγονότων διαμορφώνει την εξέλιξη του ιού εντός του ξενιστή, σε κοινότητες και σε πιο εκτεταμένες γεωγραφικές περιοχές.
Άλλο μετάλλαξη, άλλο παραλλαγή και στέλεχος
Οι όροι «μετάλλαξη», «παραλλαγή» και «στέλεχος» χρησιμοποιούνται συχνά εναλλακτικά για την περιγραφή της επιδημιολογίας του νέου κορωνοϊού. Ωστόσο έχουν σημαντικές διαφορές μεταξύ τους.
Η μετάλλαξη (mutation) αναφέρεται σε αντικατάσταση στο γενετικό υλικό ή την πρωτεΐνη του ιού. Παραδείγματος χάριν, η μετάλλαξη D614G αποτελεί αντικατάσταση στη θέση 614 της εξωτερικής γλυκοπρωτεΐνης-ακίδας του κορωνοϊού.
Τα ιικά γονιδιώματα που έχουν τη συγκεκριμένη μετάλλαξη χαρακτηρίζονται ως παραλλαγές (variants). Αυτός ο όρος είναι όμως λιγότερο ακριβής, επειδή 2 παραλλαγές μπορεί να διαφέρουν κατά 1 ή περισσότερες μεταλλάξεις.
Μια παραλλαγή θεωρείται στέλεχος (strain) όταν έχει εμφανώς διαφορετικό φαινότυπο (π.χ. διαφορές στην αντιγονικότητα, τη μεταδοτικότητα ή τη λοιμοτοξικότητα).
Η μετάλλαξη D614G στην ακίδα του κορωνοϊού
Η μετάλλαξη D614G στην εξωτερική γλυκοπρωτεΐνη-ακίδα που διαθέτει ο νέος κορωνοϊός πρωτοανιχνεύθηκε στις αρχές Μαρτίου 2020. Μέσα στον επόμενο μήνα ήταν αυτή που κυριαρχούσε σε όλο τον κόσμο.
Αρχικά θεωρήθηκε ότι η μετάλλαξη εμφανίστηκε ανεξάρτητα και ταυτοχρόνως εξαπλώθηκε σε διαφορετικές περιοχές. Στη συνέχεια, όμως, αναλύσεις έδειξαν ότι είχε εμφανιστεί από τα τέλη Ιανουαρίου 2020 σε αρκετές περιοχές της Κίνας. Το γεγονός αυτό υποδηλώνει ότι η παγκόσμια διασπορά της μετάλλαξης D614G θα μπορούσε να οφείλεται σε τυχαία «φαινόμενα ιδρυτών». Δηλαδή, κορωνοϊοί που έφεραν τη συγκεκριμένη μετάλλαξη έτυχε να ξεκινήσουν την επιδημία σε πολλές περιοχές ταυτοχρόνως.
Αυτή η εύλογη υπόθεση οδήγησε πολλούς να αμφιβάλλουν ότι η μετάλλαξη D614G παρείχε κάποιο πλεονέκτημα στον νέο κορωνοϊό. Και αυτό, παρά τα in vitro (στο εργαστήριο) δεδομένα που δείχνουν ότι ο κορωνοϊός που φέρει την μετάλλαξη D614G προσδένεται πιο αποτελεσματικά με τα ανθρώπινα κύτταρα.
Η μετάλλαξη N453Y και τα μινκ
Ο νέος κορωνοϊός εντοπίστηκε σε εκτροφές μινκ στην Ολλανδία και τη Δανία στα τέλη της άνοιξης και στις αρχές του καλοκαιριού 2020. Σύντομα μελέτες έδειξαν ότι μπορούν να συμβούν μεταδόσεις του ιού από τον άνθρωπο στα μινκ και αντίστροφα.
Στις αρχές Νοεμβρίου 2020, οι αρχές της Δανίας ανέφεραν 214 κρούσματα σε ανθρώπους που σχετίζονταν με εκτροφεία μινκ. Πολλές αλληλουχίες του κορωνοϊού από την Ολλανδία και τη Δανία είχαν τη μετάλλαξη Y453F στην περιοχή πρόσδεσης της εξωτερικής πρωτεΐνης με τον υποδοχέα. Η μετάλλαξη αυτή ισχυροποιεί την αλληλεπίδραση με τον υποδοχέα των μινκ.
Ο νέος κορωνοϊός σε 11 από τα άτομα στη Δανία βρέθηκε να φέρει μία παραλλαγή που χαρακτηρίστηκε ως ομάδα 5. Η παραλλαγή αυτή συμπεριλαμβάνει τρεις επιπλέον μεταλλάξεις στην περιοχή spike (διαγραφή 69-70, I692V και M1229I).
Ο πολλαπλασιασμός του νέου κορωνοϊού στα μινκ είναι ανησυχητικός. Η συνεχιζόμενη εξέλιξή του στα ζώα θα μπορούσε να οδηγήσει σε νέα στελέχη με άγνωστα χαρακτηριστικά. Και τα στελέχη αυτά θα μπορούσαν να μεταδοθούν στον άνθρωπο και σε άλλα θηλαστικά. Για το λόγο αυτό, πολλές χώρες εφάρμοσαν σφαγές μεγάλης κλίμακας μινκ στις εκτροφές.
Η ομάδα B.1.1.7 και N501Y
Η ομάδα B.1.1.7 (ονομάζεται επίσης 501Y.V1) εξαπλώνεται γρήγορα στη νοτιοανατολική Αγγλία. Η ομάδα αυτή ταυτοποιήθηκε τον Σεπτέμβριο 2020 και περιλαμβάνει 17 μεταλλάξεις. To γεγονός αυτό υποδηλώνει σημαντική προγενέστερη εξέλιξη, πιθανόν σε άνθρωπο με μακρά περίοδο λοίμωξης.
Μέχρι την 28η Δεκεμβρίου 2020, αυτή η ομάδα αφορούσε το περίπου 28% των μολύνσεων στην Αγγλία. Πληθυσμιακά μοντέλα εκτιμούσαν ότι εξαπλώνεται κατά 56% πιο αποτελεσματικά από άλλους ιούς.
Σε αντίθεση με τη D614G, η οποία μεταδόθηκε λόγω τύχης, η ομάδα Β.1.1.7 άρχισε να μεταδίδεται όταν ήδη υπήρχε αυξημένη μετάδοση διαφορετικών στελεχών στην κοινότητα. Αυτό υποδηλώνει την πιθανότητα ότι η ομάδα αυτή είναι πιο μολυσματική σε επίπεδο πληθυσμού.
Παρότι τα προστατευτικά μέτρα όπως η χρήση μάσκας, η κοινωνική αποστασιοποίηση, οι περιορισμοί των συναθροίσεων παραμένουν αποτελεσματικά, ο έλεγχος της διασποράς ιών που είναι πιο μολυσματικοί θα απαιτούσε πιθανόν αυστηρότερη εφαρμογή και ευρεία υιοθέτηση αυτών των μέτρων.
Πόσο επηρεάζουν οι μεταλλάξεις την αποτελεσματικότητα των εμβολίων
Υπάρχει έντονο ενδιαφέρον για το αν οι μεταλλάξεις στην εξωτερική γλυκοπρωτεΐνη μπορούν να διαφύγουν της ανοσιακής απόκρισης ή ακόμα να θέσουν σε κίνδυνο την αποτελεσματικότητα των εμβολίων. Προς το παρόν η επιλογή στελεχών με συγκεκριμένες μεταλλάξεις δεν μπορεί να καθοδηγείται από την ανοσιακή απόκριση του ξενιστή. Και αυτό διότι τα άτομα που έχουν αναπτύξει ανοσία είναι πολύ λίγα.
Αντιθέτως, εάν ο κορωνοϊός έχει μία ή περισσότερες μεταλλάξεις που αυξάνουν τη μολυσματικότητα, θα μπορούσε πιθανόν να κυριαρχήσει.
Επειδή τα τρέχοντα εμβόλια προκαλούν ανοσιακή απόκριση σε ολόκληρη την εξωτερική γλυκοπρωτεΐνη, πιθανολογείται ότι μπορεί να επιτευχθεί αποτελεσματική προστασία παρά τις μεταλλάξεις του SARS-CoV-2.
