W poszukiwaniu początków Omicron

Szczep Omicron SARS-CoV-2 rozprzestrzeniał się szybciej niż jakikolwiek poprzedni gatunek w mniej niż dwa miesiące po odkryciu w Afryce Południowej. Naukowcy wyśledzili go w ponad 120 krajach, jednak pochodzenie Omicron pozostaje nieznane. Nie ma wyraźnej linii transmisyjnej łączącej Omicron z jego poprzednikami. Zamiast tego dziwny zestaw mutacji pojawił się całkowicie poza oczami badaczy. Szacuje się, że jego najbliższy znany genetyczny przodek ma ponad rok, jakiś czas po połowie 2020 r. Pochodzenie Omicron to poważna sprawa. Zbadanie, w jaki sposób pojawił się ten wysoce zakaźny wariant, może pomóc naukowcom zrozumieć ryzyko pojawienia się przyszłych wariantów i zidentyfikować sposoby ich ograniczenia. Nowo powołana naukowa grupa doradcza ds. pochodzenia nowych patogenów (SAGO) Światowej Organizacji Zdrowia omówiła w styczniu pochodzenie preparatu Omicron.

Według niedawnego artykułu w NaturaPrzed raportem badane są trzy możliwości. Chociaż zsekwencjonowano miliony genomów SARS-CoV-2, naukowcy mogli przeoczyć szereg zmian, które doprowadziły do ​​powstania Omicron. Alternatywnie, długotrwała infekcja mogła rozwinąć wariant u jednego osobnika. Lub może pojawić się u innych zwierząt, takich jak myszy lub szczury. Naukowcy twierdzą, że najbardziej niezwykłym genomem, jaki kiedykolwiek odkryto w Omicron, jest nowość. Odkryto go na początku listopada 2021 r. w RPA i Botswanie; Testy retrospektywne ujawniły próbki z Anglii, RPA, Nigerii i Stanów Zjednoczonych na początku listopada. Wirus pojawił się na krótko przed tym terminem, pod koniec września lub na początku października zeszłego roku, na podstawie tempa mutacji w setkach zsekwencjonowanych genomów i tego, jak szybko przemieszczał się w populacji.

Tulio de Oliveira, bioinformatyk z Uniwersytetu KwaZulu-Natal w Durbanie i Centrum Reagowania na Epidemię i Innowacji Uniwersytetu Stellenbosch, który kierował wysiłkami RPA w celu wyśledzenia wariantów wirusa, twierdzi, że wariant mógł pojawić się w dowolnym miejscu na świecie i został wybrany w Republika Południowej Afryki z powodu nadzoru genetycznego, który rozwinął się w kraju.

Podkreśla się tempo niezwykłych mutacji w Omicron. W porównaniu z oryginalnym wirusem SARS-CoV-2 zidentyfikowanym w Wuhan w Chinach, ta odmiana zawiera ponad 50 mutacji. Trzydzieści z nich wpływa na białko kolczaste 1, które koronawirus wykorzystuje do wiązania się i integracji z komórkami. Wcześniej tylko 10 z tych mutacji znaleziono w wariantach będących przedmiotem zainteresowania.

Omicron trzyma ACE2 lepiej niż poprzednie warianty. Ponadto jest bardziej odporny na przeciwciała blokujące wirusy wytwarzane przez osoby zaszczepione lub zakażone poprzednimi wersjami. Ponadto zmiany w białku kolców wydają się zmieniać zdolność Omikronu do bezpośredniego wchodzenia do komórek, preferując zamiast tego wchodzenie przez endosom (pęcherzyk otoczony lipidami). Wydaje się, że Omicron ma również trzy unikalne podgatunki (BA.1, BA.2 i BA.3), z których wszystkie powstały mniej więcej w tym samym czasie, z których dwa pojawiły się na arenie międzynarodowej. Więc Omicron miał czas na ewolucję, zanim naukowcy go odkryli. Ta cecha powinna być uwzględniona, wraz z liczbą mutacji, w wyjaśnieniu jakiegokolwiek pochodzenia.

po cichu się rozprzestrzenia

Naukowcy wyjaśnili wcześniejsze niepokojące mutacje poprzez powolną ewolucję. Sekwencja SARS-CoV-2 RNA ewoluuje losowo, gdy replikuje się i rozprzestrzenia od osoby do osoby. Naukowcy szacują, że tylko jedna lub dwie zmiany jednej litery każdego miesiąca powodują, że wchodzą w główny cykl wirusowy, mniej więcej o połowę szybciej niż grypa.

Niektórzy eksperci uważają, że reprodukcja z osoby na osobę nie pozwoliłaby Omicronowi na zgromadzenie tylu adaptacji, ile robi. Półtora roku wydaje się być bardzo krótkim czasem na rozwój i selekcję wielu mutacji.

Ostatnio wydarzyło się coś, co pomogło powstać Omicronowi, prawdopodobnie z powodu spowolnienia innych gatunków – takich jak Delta – przez szczepienia i odporność na wirusy, ale Omicron był w stanie go pokonać.

Mutacje Omicron mogły ewoluować w środowisku bez sieci transmisyjnych między ludźmi, ponieważ wielu mutacji nie zaobserwowano wcześniej. Modyfikacje Omicron nie pasują do tych zgłaszanych w szerszej rodzinie wirusów, która obejmuje wirus wywołujący zespół ostrej ostrej niewydolności oddechowej (SARS).

długotrwała infekcja

Infekcja uporczywa jest alternatywnym inkubatorem do szybkiego rozwoju. Wirus może się tam namnażać przez tygodnie lub miesiące, mutując, aby uniknąć układu odpornościowego organizmu. Wirus może „pełnić rolę kota i myszy układu odpornościowego” podczas przewlekłej infekcji. Jest to wiarygodna teoria narodzin Omicrona. Osoby z osłabionym układem odpornościowym, które nie mogą łatwo pozbyć się SARS-CoV-2, mają wytrwałość
choroby. Podobnie jak Omicron, niektórzy eksperci uważają, że Alpha powstała w wyniku trwającej infekcji.

zbiornik dla zwierząt?

Oprócz ludzi SARS-CoV-2 zainfekował dzikie lamparty, domowe gryzonie i chomiki. Zniszczył hodowle norek w całej Europie i zaraził jelenia wirginijskiego w Ameryce Północnej. A Omicron może być w stanie przeniknąć więcej zwierząt. Białko kolce firmy Omicron może wiązać się z białkiem ACE2 u indyków, kurczaków i myszy. Możliwe, że te trzy możliwości są wynikiem pojawienia się Omicron. Ale naukowcy wciąż nie byli w stanie wyjaśnić, w jaki sposób Omicron się tu znalazł, a wielu z nich samodzielnie przewiduje następne wydanie.

Początki Omicron są nieznane wielu uczonym. Omicron demonstruje warunki wstępne dla pokory, rozważając naszą zdolność do zrozumienia mechanizmów kształtujących ewolucję wirusów, takich jak SARS-CoV-2.

(Autor jest naukowcem.)