Łukasz Cynalewski/Agencja Gazeta
Wariant indyjski? A może wariant totalnej porażki? ►
Autor: Iwona Konarska
Data: 06.05.2021
| Tagi: | Piotr Rzymski |
O tym, jak SARS-CoV-2 w swojej podróży korzysta z darmowych biletów fundowanych mu przez ludzi każdego dnia, mówi dr hab. n. med. Piotr Rzymski z Zakładu Medycyny Środowiskowej UM w Poznaniu.
Proszę sportretować indyjski wariant, który jak wiemy, dotarł już do Polski.
– Indyjski wariant to B.1.617. Tak go nazywamy, bo „indyjski” to raczej medialne określenie. Jego charakterystykę indyjscy badacze zgłosili już w październiku 2020 roku, miesiące temu. Nie wiemy nawet de facto czy ten wariant ewoluował w Indiach. Wiadomo, że tam się rozprzestrzenia, a obecnie zidentyfikowano go w wielu innych miejscach na świecie. Natomiast identyfikacja wariantu wymaga badania genomowego, a nie zwykłego badania PCR stosowanego do wykrywania koronawirusa w próbkach wymazu. Nie jest w tej chwili jasne, czy wariant indyjski rozprzestrzenia się łatwiej na wzór wariantu brytyjskiego i czy realnie wpłynął na przebieg wydarzeń w Indiach. Jedno jest pewne: obecny kryzys w tym kraju to pokłosie zaniedbań ze strony władzy, lekceważenia pandemii, organizowania ogromnych wydarzeń wyborczych, sportowych i religijnych. Zrzucanie winy na wariant wirusa to po prostu wymówka. Szczepienia w Indiach przebiegają w imponującym tempie, ale warto pamiętać, że mieszka tam ponad 1 mld 366 mln ludzi, a zaszczepiono ok. 130 mln, czyli niespełna 10 proc. Obecnie nie wiemy, czy wariant indyjski jest bardziej zakaźny ani czy jest bardziej istotny klinicznie. To wymaga dalszych badań obserwacyjnych, epidemiologicznych, ale przede wszystkim eksperymentalnych na liniach komórkowych w warunkach in vitro, względnie na zwierzętach. Wiemy natomiast, że wariant ten skumulował 13 mutacji sensownych, czyli takich, które zmieniają układ aminokwasów w łańcuchu białka.
Które najbardziej nas interesują?
– Te, które zmieniają układ aminokwasów w białku S. Wariant indyjski ma ich pięć, a dwie dotyczą regionu domeny wiążącej receptor i dlatego skupiają większe zainteresowanie naukowe. Jedna z nich nazywa się E484Q i dotyczy dokładnie tego samego miejsca łańcucha aminokwasowego co mutacja E484K występująca w wariancie południowoamerykańskim (B.1.351), brazylijskim (P.1), a także w wariancie nowojorskim (B.1.526). Jest to ciekawa mutacja, bo wszystko wskazuje na to, że utrwala się w różnych regionach świata i liniach rozwojowych koronawirusa, co wskazuje, że jest dla wirusa przystosowawcza i być może trzeba będzie ją uwzględnić w kolejnych wariantach szczepionek.
W E484K w odpowiednim miejscu zamiast kwasu glutaminowego, aminokwasu o ujemnym ładunku, występuje lizyna – o ładunku dodatnim. Z kolei w przypadku E484Q z wariantu indyjskiego miejsce kwasu glutaminowego zajmuje glutamina. E484K ma charakter mutacji ucieczki. Dzięki niej wirus może do pewnego stopnia umykać działaniu układu odporności. Badania eksperymentalne wskazują, że może nieść większe ryzyko reinfekcji i zmniejszać, ale nie całkowicie, działanie przeciwciał neutralizujących wytwarzanych po otrzymaniu szczepionki.
Czy to samo dotyczy mutacji E484Q, która występuje w wariancie indyjskim? Nie wiadomo. Potrzebne są badania, także z użyciem osocza ozdrowieńców i osób zaszczepionych. Wiemy jednak, że wariant indyjski nie znosi działania szczepionki hinduskiej, więc czemu miałby znosić skuteczność innych? Drugą wysoce istotną mutacją wariantu indyjskiego jest L452R, wcześniej poznana m.in. w wariancie kalifornijskim B.1.429. Uważa się, że umożliwia ona wirusowi lepszą interakcję pomiędzy białkiem kolca a receptorem na powierzchni ludzkich komórek. A to potencjalnie oznacza większą infekcyjność. Jednak w tej chwili nie ma powodów do paniki, czekamy natomiast na wyniki prowadzonych badań.
A więc to może być silne rozgałęzienie wirusa.
– Tak, to jest jedno z jego rozgałęzień rozwojowych. Jeżeli E484Q okaże się mutacją ucieczki, to wciąż nie oznacza, że powodując reinfekcję ozdrowieńca lub zakażenie osoby zaszczepionej, będzie prowadził do ciężkiego przebiegu COVID–19. Wręcz przeciwnie, większość reinfekcji ma przebieg łagodny lub nie jest wykrywana. Nie powinniśmy bać się poszczególnych wariantów SARS-CoV-2, powinniśmy uważać na wszystkie, bo koronawirus generalnie jest trudnym przeciwnikiem. Należy na niego spojrzeć z respektem i nie lekceważyć. Przykład Indii jest aż nadto dramatycznym tego dowodem.
Mutacja to jedno z najczęściej powtarzanych słów.
– SARS-CoV-2 należy do wirusów RNA, czyli takich, których materiałem genetycznym jest kwas rybonukleinowy. Wirusy RNA znane są z bardzo szybkiego tempa mutowania, nawet na tle innych wirusów. Warto jednak wyjaśnić, czym są mutacje – słowo bardzo medialne ostatnio! To losowe, skokowe zmiany, które zachodzą w materiale genetycznym i u wirusów są najczęściej rezultatem pomyłek w trakcie namnażania. Gdybyśmy jednak SARS-CoV-2 porównali z wirusem grypy, który też jest wirusem RNA, okazałoby się, że ten pierwszy, na całe szczęście, mutuje istotnie wolniej.
Dlaczego?
– Bo enzymy, które namnażają materiał genetyczny, czyli polimerazy, w przypadku koronawirusów posiadają system kontroli błędów. Polimerazy wirusów grypy go nie mają i mylą się znacznie częściej. Warto jednak pamiętać, że większość mutacji nie ma żadnego wpływu na biologię wirusa. Niektóre prowadzą do pojedynczych zmian w układzie aminokwasów białka i też nie zmieniają właściwości patogenu. Oczywiście zmiany dla niego korzystne też się co jakiś czas zdarzają i potrafią szybko upowszechniać, a wraz z nimi warianty, które dla tych mutacji są wehikułami. Innymi słowy, warianty, o których tyle teraz słyszymy, to utrwalone wersje wirusa z różnymi skumulowanymi mutacjami. SARS-CoV-2 w swojej podróży korzysta z darmowych biletów fundowanych mu przez ludzi każdego dnia. Im więcej jest zakażeń, tym więcej szans na replikację wirusa i w związku z tym na dalsze mutowanie, które jest rezultatem pewnej losowości. W związku z tym większe jest ryzyko pojawiania się i utrwalania zmian, które dają wirusowi pewną przewagę. To, co obecnie i od dłuższego już czasu monitorujemy, to tak naprawdę teoria ewolucji w praktyce. Wariantów koronawirusa jest bez liku. Ich cechy molekularne deponowane są w odpowiednich bazach. Natomiast tylko niektóre z wariantów są na tyle wyróżniające, byśmy mogli określać je mianem alarmowych. Takie warianty kumulują określone mutacje, które sprawiają, że dana wersja wirusa spełnia przynajmniej jeden z następujących warunków: jest bardziej zakaźna, ma wpływ na kliniczny przebieg infekcji, zwiększa ryzyko reinfekcji lub znosi do pewnego stopnia działanie układu odporności, w tym skuteczność opracowanych szczepionek. Wariantami alarmowymi są wariant brytyjski B.1.1.7, południowoafrykański B.1.351 i brazylijski P.1. Amerykańskie CDC zaliczyło do wariantów alarmowych również dwa warianty kalifornijskie (B.1.427 i B.1.429). Słyszymy teraz o wariancie indyjskim.
Czy on jest alarmowy?
– Może tak, może nie, obecnie nie jest tak klasyfikowany. Potrzebny jest czas, badania i obserwacje tego wariantu, bo na razie nie wiemy o nim jeszcze wielu bardzo istotnych rzeczy. Z pewnością jest to wariant, który skumulował kilkanaście mutacji i się utrwalił, bo przypominam, że jest on znany od ponad połowy roku. To kolejne rozgałęzienie SARS-CoV-2. Proszę sobie wyobrazić drzewo, główny pień i odchodzące od niego gałęzie, a potem małe gałązki. To dobrze obrazuje obserwowaną zmienność koronawirusa.
Które z tych gałęzi mają największe szanse na silny rozwój?
– Te, które są związane z mutacjami umożliwiającymi większą transmisyjność wirusa. Do takich m.in. zaliczamy wariant brytyjski, który w tej chwili dominuje w Europie. Na szczęście jest wrażliwy na działanie szczepionek, które wobec niego zachowują skuteczność. Im więcej będzie zatem osób zaszczepionych, tym mniejsza powinna być cyrkulacja tego wariantu. Wtedy do głosu mogą zacząć dochodzić warianty, które ewoluują w kierunku unikania układu odporności. Trzeba jednak pamiętać o tym, że pojedyncze mutacje doprowadzające do zmiany pojedynczego aminokwasu w łańcuchu białka (w tym przypadku zwracamy uwagę na białko kolca, czyli białko S koronawirusa) nie są mutacjami, które z poniedziałku na wtorek spowodują, że zaszczepieni nie będą chronieni, a szczepionki przestaną działać. To jednak wymaga głębszych zmian i dłuższego czasu. Jeśli natomiast będziemy radzić sobie z wariantem brytyjskim poprzez szczepionki, to być może liczyć się będą te mutacje, które wirusowi pozwalają omijać działanie przeciwciał osób zaszczepionych i ozdrowieńców.
Czy fakt, że dominuje u nas wariant brytyjski, jest pewnym zabezpieczeniem przed innymi?
– Można powiedzieć, że warianty toczą swoistą wojnę, choć oczywiście to tylko metafora. Wariant brytyjski faktycznie ma cechy biologiczne, które sprawiają, że zaczyna dominować wszędzie tam, gdzie się pojawia. Natomiast my sobie z nim poradzimy, szczepiąc się i mając coraz większą populację osób, które przeszły zakażenie. Możliwe jest, że kiedy będziemy go już kontrolować, do głosu dojdą te rozgałęzienia wirusa, które zmieniają się w kierunku gorszej identyfikacji przez układ immunologiczny. Wariant południowoafrykański do pewnego stopnia ucieka działaniu przeciwciał. Warto jednak pamiętać, że stanowią one jedynie pierwszą linię frontu odporności swoistej. Ważnym jej elementem jest odpowiedź komórkowa i nie mamy dziś żadnych dowodów, by jakikolwiek wariant SARS-CoV-2 był w stanie ją znosić. Nawet jeżeli wirus przemknie przez pierwszą barierę i zakazi komórki, to limfocyty T cytotoksyczne ozdrowieńców i zaszczepionych powinny szybko te komórki znaleźć i zniszczyć. A wraz z nimi – wirusa. Ten mechanizm zabezpiecza przed cięższym przebiegiem zakażenia.
Czy to już jest czas, żeby aktualizować szczepionki?
– Zapewne nie. Sytuacja jest ściśle monitorowana i powinniśmy się cieszyć, że mamy tak szeroko dostępne narzędzia biologii molekularnej, by identyfikować warianty i śledzić zmienność wirusa. Oczywiście trwają prace nad zaktualizowanymi wersjami szczepionek, bo trzeba mieć opracowany plan B na okoliczność, gdyby były one niezbędne.
Kto przeważa nad kim?
– Wirus, bo nie jesteśmy w stanie prognozować dokładnie, w którym kierunku się zmieni i jakie kolejne warianty się pojawią. Jedno jest pewne: jeszcze o niejednym usłyszmy. Koronawirus jest niczym celebryta, zmienia się w blasku fleszy. Badania naukowe są medialne i często nadinterpretowane, więc budzą strach. Nie powinniśmy jednak dodatkowo się bać jakiegokolwiek wariantu, ale po prostu chronić przed zakażeniem SARS-CoV-2. Pamiętajmy o tym, że im więcej będziemy mieli osób zaszczepionych, tym trudniej będzie wirusowi, należącemu do jakiegokolwiek wariantu, nas zakażać.
Czy prawdziwa jest teza, że im więcej wariantów, tym wyższa musi być wyszczepialność, żeby zahamować epidemię?
– Tak, zdecydowanie. Aby się dalej zmieniać, wirus musi zakażać komórki, bo tylko w nich jest w stanie replikować, a to właśnie w trakcie replikacji mogą pojawiać się mutacje. Jeżeli dają przewagę wirusowi, będą podlegać selekcji pozytywnej i się upowszechniać. Im więcej będzie osób zaszczepionych, tym większa przewaga, nawet jeżeli będziemy walczyć z wariantami, które będą umiały omijać przeciwciała. Bo wciąż przecież jest wspomniana wcześniej odpowiedź komórkowa. Dzięki niej, nawet jeżeli dojdzie do zakażenia, to czas jego replikacji będzie krótszy, poziom wiremii na ogół będzie niższy, a co za tym idzie – ograniczone będą szansę na szerzenie się wirusa w populacji.
Czy można powiedzieć, że wirus z marca zeszłego roku był zwykłą pałką, a jego warianty to subtelniejsza broń?
– Oczywiście, że tak. Te warianty alarmowe są już istotnie zmienione w stosunku do koronawirusa z Wuhan. Tak naprawdę pierwszym kluczowym momentem tej zmienności, który został uchwycony, było pojawienie się mutacji D616G, która dotyczy genu kodującego białko S. Zidentyfikowano ją na przełomie stycznia i lutego 2020 roku i ona bardzo szybko zaczęła się upowszechniać. Dziś występuje praktycznie w każdym wariancie, który cyrkuluje. Jak wynika z badań eksperymentalnych, D614G gwałtownie zwiększyła transmisyjność wirusa. Była to zatem zmiana wysoce przystosowawcza dla wirusa.
Gdyby wirus się tak nie zmieniał, byłoby nam łatwiej. Nie byłoby dyskusji nad koniecznością aktualizowania szczepionek. Obecnie natomiast trwają badania kliniczne, w których sprawdza się działanie trzeciej, odrobinę zmodyfikowanej dawki szczepionki mRNA, która uwzględnia wspomnianą wcześniej mutację E484K. Nie oznacza to jednak, że za chwilę trzecia dawka stanie się faktem. Chodzi o to, żeby przetestować pewien plan B. Jeżeli pojawiłby się wariant, wobec którego naprawdę potrzebujemy trzeciej dawki szczepionki, to dobrze, że dzisiaj badamy, w jakim stopniu podanie trzeciej dawki jest skuteczne i bezpieczne.
Czy jest możliwy wariant totalnej porażki?
– Nie jest możliwy. Monitorowana jest zmienność koronawirusa w skali globalnej, a poza tym dysponujemy innowacyjnymi technologiami szczepionkowymi, takimi jak platforma mRNA, która umożliwia bardzo szybkie zaadaptowanie szczepionki do zmieniającego się wirusa. Biorąc jedno i drugie pod uwagę, możemy szybko reagować. Jak wynika z informacji przekazywanych przez firmę BioNTech, potrzeba 6 tygodni, aby taka zaktualizowana szczepionka była dostępna. Żeby wyprodukować nową wersję cząsteczki mRNA, potrzeba jednego dnia, potem kilku, by ją załadować w otoczkę nanolipidową. I kilka tygodni, żeby przystosować linię produkcyjną. To nic w porównaniu z metodami klasycznymi, które wymagają wpierw wyizolowania wirusa, utrzymywania go w hodowli komórkowej, osłabiania czy inaktywowania.
Jak pan ocenia pojawiającą się często personifikację wirusa?
– Mówiąc poważnie – z biologicznego punktu widzenia nie ma to najmniejszego sensu, ale my czasami go personifikujemy, bo to ułatwia komunikację, przekazywanie pewnych informacji, które są skomplikowane. Czasami staram się, żeby ten, kto mnie słucha, mógł „wejść w skórę wirusa”, żeby mógł spojrzeć z jego perspektywy, bo to ułatwia przybliżenie zjawisk, które są często losowe. Czasami, by zrozumieć naturę patogenu, trzeba zacząć „myśleć jak on”.
Wśród tych dyskusji o mutacjach zapomnieliśmy o zwierzętach, od których wszystko się zaczęło.
– Jest to sprawa nadal bardzo żywa, ponieważ pandemia przypomniała nam, że kontakt ze zwierzętami może nieść ryzyko epidemiologiczne. Oczywiście byliśmy upominani wcześniej, ale nie wyciągaliśmy nauki z tych lekcji i dobrze, żebyśmy czegoś po tej pandemii się nauczyli. SARS-CoV-2 jest koronawirusem, którego pierwotnym rezerwuarem były zwierzęta dzikie, nietoperze. Możemy rozmawiać, jak ograniczać kontakt z nimi czy limitować odławianie. Jednocześnie wypływa na powierzchnię temat zagrożeń epidemiologicznych związanych z hodowlą zwierząt na skalę przemysłową. W takich warunkach zwierzęta w dużej liczbie stłoczone są na małej przestrzeni. Kiedy pojawia się czynnik zakaźny, to może się on bardzo łatwo rozprzestrzeniać wśród osobników danego gatunku, ale co gorsze – część patogenów może być transmitowana na drodze zwierzęta–człowiek. Należy zadbać o to, by ograniczyć w przyszłości możliwość takich transmisji, zwłaszcza że im więcej będzie ludzi na świecie i bardziej będzie wzrastał konsumpcjonizm, tym większe będzie zapotrzebowanie na produkty odzwierzęce. Będziemy mieć coraz więcej zwierząt w hodowli. Dzisiaj szacuje się, że jest ich w skali roku ok. 70 mld na całym świecie, natomiast w następnych dekadach hodować będziemy aż 120 mld. Należy więc zastanawiać się nad rozwiązaniami, które mogą zmniejszyć ryzyko rozprzestrzeniania się patogenów, które z takimi zwierzętami są kojarzone, a potencjalnie mogą być niebezpieczne dla człowieka. To jest bardzo poważny temat i współczesna nauka oferuje szereg różnych rozwiązań. Ale to już temat na osobną rozmowę.
– Indyjski wariant to B.1.617. Tak go nazywamy, bo „indyjski” to raczej medialne określenie. Jego charakterystykę indyjscy badacze zgłosili już w październiku 2020 roku, miesiące temu. Nie wiemy nawet de facto czy ten wariant ewoluował w Indiach. Wiadomo, że tam się rozprzestrzenia, a obecnie zidentyfikowano go w wielu innych miejscach na świecie. Natomiast identyfikacja wariantu wymaga badania genomowego, a nie zwykłego badania PCR stosowanego do wykrywania koronawirusa w próbkach wymazu. Nie jest w tej chwili jasne, czy wariant indyjski rozprzestrzenia się łatwiej na wzór wariantu brytyjskiego i czy realnie wpłynął na przebieg wydarzeń w Indiach. Jedno jest pewne: obecny kryzys w tym kraju to pokłosie zaniedbań ze strony władzy, lekceważenia pandemii, organizowania ogromnych wydarzeń wyborczych, sportowych i religijnych. Zrzucanie winy na wariant wirusa to po prostu wymówka. Szczepienia w Indiach przebiegają w imponującym tempie, ale warto pamiętać, że mieszka tam ponad 1 mld 366 mln ludzi, a zaszczepiono ok. 130 mln, czyli niespełna 10 proc. Obecnie nie wiemy, czy wariant indyjski jest bardziej zakaźny ani czy jest bardziej istotny klinicznie. To wymaga dalszych badań obserwacyjnych, epidemiologicznych, ale przede wszystkim eksperymentalnych na liniach komórkowych w warunkach in vitro, względnie na zwierzętach. Wiemy natomiast, że wariant ten skumulował 13 mutacji sensownych, czyli takich, które zmieniają układ aminokwasów w łańcuchu białka.
Które najbardziej nas interesują?
– Te, które zmieniają układ aminokwasów w białku S. Wariant indyjski ma ich pięć, a dwie dotyczą regionu domeny wiążącej receptor i dlatego skupiają większe zainteresowanie naukowe. Jedna z nich nazywa się E484Q i dotyczy dokładnie tego samego miejsca łańcucha aminokwasowego co mutacja E484K występująca w wariancie południowoamerykańskim (B.1.351), brazylijskim (P.1), a także w wariancie nowojorskim (B.1.526). Jest to ciekawa mutacja, bo wszystko wskazuje na to, że utrwala się w różnych regionach świata i liniach rozwojowych koronawirusa, co wskazuje, że jest dla wirusa przystosowawcza i być może trzeba będzie ją uwzględnić w kolejnych wariantach szczepionek.
W E484K w odpowiednim miejscu zamiast kwasu glutaminowego, aminokwasu o ujemnym ładunku, występuje lizyna – o ładunku dodatnim. Z kolei w przypadku E484Q z wariantu indyjskiego miejsce kwasu glutaminowego zajmuje glutamina. E484K ma charakter mutacji ucieczki. Dzięki niej wirus może do pewnego stopnia umykać działaniu układu odporności. Badania eksperymentalne wskazują, że może nieść większe ryzyko reinfekcji i zmniejszać, ale nie całkowicie, działanie przeciwciał neutralizujących wytwarzanych po otrzymaniu szczepionki.
Czy to samo dotyczy mutacji E484Q, która występuje w wariancie indyjskim? Nie wiadomo. Potrzebne są badania, także z użyciem osocza ozdrowieńców i osób zaszczepionych. Wiemy jednak, że wariant indyjski nie znosi działania szczepionki hinduskiej, więc czemu miałby znosić skuteczność innych? Drugą wysoce istotną mutacją wariantu indyjskiego jest L452R, wcześniej poznana m.in. w wariancie kalifornijskim B.1.429. Uważa się, że umożliwia ona wirusowi lepszą interakcję pomiędzy białkiem kolca a receptorem na powierzchni ludzkich komórek. A to potencjalnie oznacza większą infekcyjność. Jednak w tej chwili nie ma powodów do paniki, czekamy natomiast na wyniki prowadzonych badań.
A więc to może być silne rozgałęzienie wirusa.
– Tak, to jest jedno z jego rozgałęzień rozwojowych. Jeżeli E484Q okaże się mutacją ucieczki, to wciąż nie oznacza, że powodując reinfekcję ozdrowieńca lub zakażenie osoby zaszczepionej, będzie prowadził do ciężkiego przebiegu COVID–19. Wręcz przeciwnie, większość reinfekcji ma przebieg łagodny lub nie jest wykrywana. Nie powinniśmy bać się poszczególnych wariantów SARS-CoV-2, powinniśmy uważać na wszystkie, bo koronawirus generalnie jest trudnym przeciwnikiem. Należy na niego spojrzeć z respektem i nie lekceważyć. Przykład Indii jest aż nadto dramatycznym tego dowodem.
Mutacja to jedno z najczęściej powtarzanych słów.
– SARS-CoV-2 należy do wirusów RNA, czyli takich, których materiałem genetycznym jest kwas rybonukleinowy. Wirusy RNA znane są z bardzo szybkiego tempa mutowania, nawet na tle innych wirusów. Warto jednak wyjaśnić, czym są mutacje – słowo bardzo medialne ostatnio! To losowe, skokowe zmiany, które zachodzą w materiale genetycznym i u wirusów są najczęściej rezultatem pomyłek w trakcie namnażania. Gdybyśmy jednak SARS-CoV-2 porównali z wirusem grypy, który też jest wirusem RNA, okazałoby się, że ten pierwszy, na całe szczęście, mutuje istotnie wolniej.
Dlaczego?
– Bo enzymy, które namnażają materiał genetyczny, czyli polimerazy, w przypadku koronawirusów posiadają system kontroli błędów. Polimerazy wirusów grypy go nie mają i mylą się znacznie częściej. Warto jednak pamiętać, że większość mutacji nie ma żadnego wpływu na biologię wirusa. Niektóre prowadzą do pojedynczych zmian w układzie aminokwasów białka i też nie zmieniają właściwości patogenu. Oczywiście zmiany dla niego korzystne też się co jakiś czas zdarzają i potrafią szybko upowszechniać, a wraz z nimi warianty, które dla tych mutacji są wehikułami. Innymi słowy, warianty, o których tyle teraz słyszymy, to utrwalone wersje wirusa z różnymi skumulowanymi mutacjami. SARS-CoV-2 w swojej podróży korzysta z darmowych biletów fundowanych mu przez ludzi każdego dnia. Im więcej jest zakażeń, tym więcej szans na replikację wirusa i w związku z tym na dalsze mutowanie, które jest rezultatem pewnej losowości. W związku z tym większe jest ryzyko pojawiania się i utrwalania zmian, które dają wirusowi pewną przewagę. To, co obecnie i od dłuższego już czasu monitorujemy, to tak naprawdę teoria ewolucji w praktyce. Wariantów koronawirusa jest bez liku. Ich cechy molekularne deponowane są w odpowiednich bazach. Natomiast tylko niektóre z wariantów są na tyle wyróżniające, byśmy mogli określać je mianem alarmowych. Takie warianty kumulują określone mutacje, które sprawiają, że dana wersja wirusa spełnia przynajmniej jeden z następujących warunków: jest bardziej zakaźna, ma wpływ na kliniczny przebieg infekcji, zwiększa ryzyko reinfekcji lub znosi do pewnego stopnia działanie układu odporności, w tym skuteczność opracowanych szczepionek. Wariantami alarmowymi są wariant brytyjski B.1.1.7, południowoafrykański B.1.351 i brazylijski P.1. Amerykańskie CDC zaliczyło do wariantów alarmowych również dwa warianty kalifornijskie (B.1.427 i B.1.429). Słyszymy teraz o wariancie indyjskim.
Czy on jest alarmowy?
– Może tak, może nie, obecnie nie jest tak klasyfikowany. Potrzebny jest czas, badania i obserwacje tego wariantu, bo na razie nie wiemy o nim jeszcze wielu bardzo istotnych rzeczy. Z pewnością jest to wariant, który skumulował kilkanaście mutacji i się utrwalił, bo przypominam, że jest on znany od ponad połowy roku. To kolejne rozgałęzienie SARS-CoV-2. Proszę sobie wyobrazić drzewo, główny pień i odchodzące od niego gałęzie, a potem małe gałązki. To dobrze obrazuje obserwowaną zmienność koronawirusa.
Które z tych gałęzi mają największe szanse na silny rozwój?
– Te, które są związane z mutacjami umożliwiającymi większą transmisyjność wirusa. Do takich m.in. zaliczamy wariant brytyjski, który w tej chwili dominuje w Europie. Na szczęście jest wrażliwy na działanie szczepionek, które wobec niego zachowują skuteczność. Im więcej będzie zatem osób zaszczepionych, tym mniejsza powinna być cyrkulacja tego wariantu. Wtedy do głosu mogą zacząć dochodzić warianty, które ewoluują w kierunku unikania układu odporności. Trzeba jednak pamiętać o tym, że pojedyncze mutacje doprowadzające do zmiany pojedynczego aminokwasu w łańcuchu białka (w tym przypadku zwracamy uwagę na białko kolca, czyli białko S koronawirusa) nie są mutacjami, które z poniedziałku na wtorek spowodują, że zaszczepieni nie będą chronieni, a szczepionki przestaną działać. To jednak wymaga głębszych zmian i dłuższego czasu. Jeśli natomiast będziemy radzić sobie z wariantem brytyjskim poprzez szczepionki, to być może liczyć się będą te mutacje, które wirusowi pozwalają omijać działanie przeciwciał osób zaszczepionych i ozdrowieńców.
Czy fakt, że dominuje u nas wariant brytyjski, jest pewnym zabezpieczeniem przed innymi?
– Można powiedzieć, że warianty toczą swoistą wojnę, choć oczywiście to tylko metafora. Wariant brytyjski faktycznie ma cechy biologiczne, które sprawiają, że zaczyna dominować wszędzie tam, gdzie się pojawia. Natomiast my sobie z nim poradzimy, szczepiąc się i mając coraz większą populację osób, które przeszły zakażenie. Możliwe jest, że kiedy będziemy go już kontrolować, do głosu dojdą te rozgałęzienia wirusa, które zmieniają się w kierunku gorszej identyfikacji przez układ immunologiczny. Wariant południowoafrykański do pewnego stopnia ucieka działaniu przeciwciał. Warto jednak pamiętać, że stanowią one jedynie pierwszą linię frontu odporności swoistej. Ważnym jej elementem jest odpowiedź komórkowa i nie mamy dziś żadnych dowodów, by jakikolwiek wariant SARS-CoV-2 był w stanie ją znosić. Nawet jeżeli wirus przemknie przez pierwszą barierę i zakazi komórki, to limfocyty T cytotoksyczne ozdrowieńców i zaszczepionych powinny szybko te komórki znaleźć i zniszczyć. A wraz z nimi – wirusa. Ten mechanizm zabezpiecza przed cięższym przebiegiem zakażenia.
Czy to już jest czas, żeby aktualizować szczepionki?
– Zapewne nie. Sytuacja jest ściśle monitorowana i powinniśmy się cieszyć, że mamy tak szeroko dostępne narzędzia biologii molekularnej, by identyfikować warianty i śledzić zmienność wirusa. Oczywiście trwają prace nad zaktualizowanymi wersjami szczepionek, bo trzeba mieć opracowany plan B na okoliczność, gdyby były one niezbędne.
Kto przeważa nad kim?
– Wirus, bo nie jesteśmy w stanie prognozować dokładnie, w którym kierunku się zmieni i jakie kolejne warianty się pojawią. Jedno jest pewne: jeszcze o niejednym usłyszmy. Koronawirus jest niczym celebryta, zmienia się w blasku fleszy. Badania naukowe są medialne i często nadinterpretowane, więc budzą strach. Nie powinniśmy jednak dodatkowo się bać jakiegokolwiek wariantu, ale po prostu chronić przed zakażeniem SARS-CoV-2. Pamiętajmy o tym, że im więcej będziemy mieli osób zaszczepionych, tym trudniej będzie wirusowi, należącemu do jakiegokolwiek wariantu, nas zakażać.
Czy prawdziwa jest teza, że im więcej wariantów, tym wyższa musi być wyszczepialność, żeby zahamować epidemię?
– Tak, zdecydowanie. Aby się dalej zmieniać, wirus musi zakażać komórki, bo tylko w nich jest w stanie replikować, a to właśnie w trakcie replikacji mogą pojawiać się mutacje. Jeżeli dają przewagę wirusowi, będą podlegać selekcji pozytywnej i się upowszechniać. Im więcej będzie osób zaszczepionych, tym większa przewaga, nawet jeżeli będziemy walczyć z wariantami, które będą umiały omijać przeciwciała. Bo wciąż przecież jest wspomniana wcześniej odpowiedź komórkowa. Dzięki niej, nawet jeżeli dojdzie do zakażenia, to czas jego replikacji będzie krótszy, poziom wiremii na ogół będzie niższy, a co za tym idzie – ograniczone będą szansę na szerzenie się wirusa w populacji.
Czy można powiedzieć, że wirus z marca zeszłego roku był zwykłą pałką, a jego warianty to subtelniejsza broń?
– Oczywiście, że tak. Te warianty alarmowe są już istotnie zmienione w stosunku do koronawirusa z Wuhan. Tak naprawdę pierwszym kluczowym momentem tej zmienności, który został uchwycony, było pojawienie się mutacji D616G, która dotyczy genu kodującego białko S. Zidentyfikowano ją na przełomie stycznia i lutego 2020 roku i ona bardzo szybko zaczęła się upowszechniać. Dziś występuje praktycznie w każdym wariancie, który cyrkuluje. Jak wynika z badań eksperymentalnych, D614G gwałtownie zwiększyła transmisyjność wirusa. Była to zatem zmiana wysoce przystosowawcza dla wirusa.
Gdyby wirus się tak nie zmieniał, byłoby nam łatwiej. Nie byłoby dyskusji nad koniecznością aktualizowania szczepionek. Obecnie natomiast trwają badania kliniczne, w których sprawdza się działanie trzeciej, odrobinę zmodyfikowanej dawki szczepionki mRNA, która uwzględnia wspomnianą wcześniej mutację E484K. Nie oznacza to jednak, że za chwilę trzecia dawka stanie się faktem. Chodzi o to, żeby przetestować pewien plan B. Jeżeli pojawiłby się wariant, wobec którego naprawdę potrzebujemy trzeciej dawki szczepionki, to dobrze, że dzisiaj badamy, w jakim stopniu podanie trzeciej dawki jest skuteczne i bezpieczne.
Czy jest możliwy wariant totalnej porażki?
– Nie jest możliwy. Monitorowana jest zmienność koronawirusa w skali globalnej, a poza tym dysponujemy innowacyjnymi technologiami szczepionkowymi, takimi jak platforma mRNA, która umożliwia bardzo szybkie zaadaptowanie szczepionki do zmieniającego się wirusa. Biorąc jedno i drugie pod uwagę, możemy szybko reagować. Jak wynika z informacji przekazywanych przez firmę BioNTech, potrzeba 6 tygodni, aby taka zaktualizowana szczepionka była dostępna. Żeby wyprodukować nową wersję cząsteczki mRNA, potrzeba jednego dnia, potem kilku, by ją załadować w otoczkę nanolipidową. I kilka tygodni, żeby przystosować linię produkcyjną. To nic w porównaniu z metodami klasycznymi, które wymagają wpierw wyizolowania wirusa, utrzymywania go w hodowli komórkowej, osłabiania czy inaktywowania.
Jak pan ocenia pojawiającą się często personifikację wirusa?
– Mówiąc poważnie – z biologicznego punktu widzenia nie ma to najmniejszego sensu, ale my czasami go personifikujemy, bo to ułatwia komunikację, przekazywanie pewnych informacji, które są skomplikowane. Czasami staram się, żeby ten, kto mnie słucha, mógł „wejść w skórę wirusa”, żeby mógł spojrzeć z jego perspektywy, bo to ułatwia przybliżenie zjawisk, które są często losowe. Czasami, by zrozumieć naturę patogenu, trzeba zacząć „myśleć jak on”.
Wśród tych dyskusji o mutacjach zapomnieliśmy o zwierzętach, od których wszystko się zaczęło.
– Jest to sprawa nadal bardzo żywa, ponieważ pandemia przypomniała nam, że kontakt ze zwierzętami może nieść ryzyko epidemiologiczne. Oczywiście byliśmy upominani wcześniej, ale nie wyciągaliśmy nauki z tych lekcji i dobrze, żebyśmy czegoś po tej pandemii się nauczyli. SARS-CoV-2 jest koronawirusem, którego pierwotnym rezerwuarem były zwierzęta dzikie, nietoperze. Możemy rozmawiać, jak ograniczać kontakt z nimi czy limitować odławianie. Jednocześnie wypływa na powierzchnię temat zagrożeń epidemiologicznych związanych z hodowlą zwierząt na skalę przemysłową. W takich warunkach zwierzęta w dużej liczbie stłoczone są na małej przestrzeni. Kiedy pojawia się czynnik zakaźny, to może się on bardzo łatwo rozprzestrzeniać wśród osobników danego gatunku, ale co gorsze – część patogenów może być transmitowana na drodze zwierzęta–człowiek. Należy zadbać o to, by ograniczyć w przyszłości możliwość takich transmisji, zwłaszcza że im więcej będzie ludzi na świecie i bardziej będzie wzrastał konsumpcjonizm, tym większe będzie zapotrzebowanie na produkty odzwierzęce. Będziemy mieć coraz więcej zwierząt w hodowli. Dzisiaj szacuje się, że jest ich w skali roku ok. 70 mld na całym świecie, natomiast w następnych dekadach hodować będziemy aż 120 mld. Należy więc zastanawiać się nad rozwiązaniami, które mogą zmniejszyć ryzyko rozprzestrzeniania się patogenów, które z takimi zwierzętami są kojarzone, a potencjalnie mogą być niebezpieczne dla człowieka. To jest bardzo poważny temat i współczesna nauka oferuje szereg różnych rozwiązań. Ale to już temat na osobną rozmowę.
Patronat naukowy portalu: