Czy mutacja sprawia, że koronawirus jest bardziej zaraźliwy?

Jak dochodzi do mutacji wirusa?

Aminokwasy są budulcem białek, które ułożone są w określonej kolejności, zgodnie z zapisem genetycznym. Mutacja powoduje zastąpienie jednego aminokwasu innym, ma to miejsce w określonej pozycji genu i sprawia, że wirus nabywa nowe cechy. Ilya Finkelstein, profesor nadzwyczajny biologii molekularnej na Uniwersytecie Teksańskim w Austin (UT-Austin), wyjaśnia, że „wirus mutuje z powodu kombinacji neutralnego dryfu – co oznacza po prostu przypadkowe zmiany genetyczne, które nie pomagają wirusowi ani mu nie szkodzą”.

Czy zmutowany wirus jest bardziej zaraźliwy?

Naukowcy ze Szpitala Metodystów w Houston, współpracujący z Uniwersytetem Teksańskim i Uniwersytetem w Chicago odkryli, że jedna z tych mutacji może ułatwić SARS-CoV-2 przeniknięcie do naszego organizmu i uniknięcie neutralizującego przeciwciała wytwarzanego przez układ odpornościowy. 

Analiza genetyczna wykazała, że wirus trafiał do Houston z różnych zakątków świata. W rzeczywistości naukowcy zidentyfikowali szczepy, które pojawiały się w Azji, Europie, Ameryce Południowej i innych częściach Stanów Zjednoczonych. Jednak to te, zawierające mutację G614, były przyczyną 71% przypadków COVID-19 w Houston. Podczas drugiej fali, ten wariant odpowiadał za 99,9% wszystkich zakażeń na tym obszarze.

Naukowcy zwracają uwagę na pewne ograniczenia badania. Ich próba mogła nie odzwierciedlać pełnej różnorodności społeczno-ekonomicznej populacji Houston. Wykorzystane przez badaczy próbki stanowiły tylko około 10% wszystkich przypadków COVID-19 udokumentowanych w okresie objętym badaniem. 

Mutacja G614

Wariant SARS-CoV-2 charakteryzujący się mutacją G614 ma wyższą zakaźność, co może tłumaczyć jego szybki przyrost w regionach, w których się pojawił. W mutacji G614 (w literaturze naukowej można spotkać się też z nazwą D614G) reszta kwasu asparaginowego jest zastąpiona glicyną. Dzieje się to na końcu karboksylowym domeny S1 białka wypustek SARS-CoV-2. Powstała hipoteza, że jest on zdolny do szybszego lub łatwiejszego rozprzestrzeniania się w porównaniu z wirusem typu dzikiego D614.

Po przeprowadzeniu analiz okazało się, że dominujący G614 jest najbardziej zaraźliwy. Analiza 25 000 sekwencji genomu wykonana przez zespół z Wielkiej Brytanii sugeruje, że wirusy z tą mutacją przenoszą się nieco szybciej i powodują większe skupiska infekcji, białko wypustek gromadzi dodatkowe mutacje. Zespół ze Szpitala Metodystów w Houston wykazał w eksperymentach laboratoryjnych, że przynajmniej jedna taka mutacja pozwala uniknąć neutralizującego przeciwciała, które ludzie naturalnie wytwarzają w celu zwalczania infekcji SARS-CoV-2. 

Śledzenie mutacji G614

Badacze z Los Alamos National Laboratory (LANL) prześledzili globalne wzorce transmisji wariantu G614. Odkryli, że transmisja wirusa w wariancie G614 nastąpiła na całym świecie, najpierw w Europie, a następnie w Ameryce Północnej i Azji. 

Bette Korber i współpracownicy opracowali narzędzie bioinformatyczne do identyfikacji mutacji w białku kolca wirusa SARS-CoV-2. Uczeni skorzystali z informacji zgromadzonych w bazie danych GISAID, gdzie przechowuje się dziesiątki tysięcy sekwencji genetycznych SARS-CoV-2. Ich analiza wykazała, że przed 1 marca wariant G614 był obecny w 10%, a pod koniec miesiąca stanowił blisko 70% zgromadzonych sekwencji.