Ο SARS-CoV-2 και οι μεταλλάξεις σε μια... σταγόνα λύματος

Μια λεπτή μεμβράνη, μέσα σε ένα φιαλίδιο μεγέθους 15 κυβικών εκατοστών, περιέχει τον ιό SARS-CoV-2 που δίνει την τελική εικόνα του ιικού φορτίου στα λύματα της Θεσσαλονίκης. Πάνω σε αυτήν έχει προσκολληθεί ο ιός, αδρανοποιημένος και σε συμπυκνωμένη μορφή. Μετά την επεξεργασία στο εργαστήριο καταλήγει σε ένα ελάχιστο συμπύκνωμα, σε μέγεθος μικρής σταγόνας, που περιέχει γενετικό υλικό από 5.000 ιικά σωματίδια του κορωνοϊού. Από την ανάλυσή του θα προκύψει το μέγεθος της επιδημιολογικής επιβάρυνσης της πόλης, καθώς και η παρουσία των μεταλλάξεων του ιού.

Σε προηγούμενα στάδια μιας πολύπλοκης διαδικασίας, που απαιτεί τη συνεργασία συνολικά 11 Εργαστηρίων από 7 διαφορετικά Τμήματα του ΑΠΘ, τα μέλη της Ομάδας Επιδημιολογίας Λυμάτων του πανεπιστημίου έχουν προχωρήσει, μεταξύ άλλων, στη συμπύκνωση του δείγματος λυμάτων που έχει ληφθεί από τη Μονάδα Επεξεργασίας της ΕΥΑΘ, σε φιάλη του μισού λίτρου.

Μονάδα Επεξεργασίας Λυμάτων ΕΥAΘ

Στο μέσο αυτής της διαδικασίας, η ερευνητική ομάδα του Χρυσόστομου Δόβα, αναπληρωτή καθηγητή Μοριακής Μικροβιολογίας του Τμήματος Κτηνιατρικής, παραλαμβάνει τη μεμβράνη με το συμπυκνωμένο δείγμα, και προχωρά στην ποσοτικοποίηση του ιικού φορτίου, αφού πρώτα το περάσει από δύο στάδια επεξεργασίας: τη διαδικασία καθαρισμού και απομόνωσης του γονιδιωματικού υλικού (RNA) του ιού, καθώς και την απαλλαγή του δείγματος από διάφορες χημικές ενώσεις που βρίσκονται στα λύματα και μπορούν να λειτουργήσουν ως αναστολείς των μοριακών αντιδράσεων.

Στο επόμενο στάδιο, στο Τμήμα Χημείας, θα γίνει ο εξορθολογισμός των μετρήσεων, με βάση 24 περιβαλλοντικούς παράγοντες που μπορούν να αλλοιώσουν τα ευρήματα, ώστε να προκύψει το τελικό αποτέλεσμα των μετρήσεων.

Η σημασία του εντοπισμού των μεταλλάξεων

Τις τελευταίες εβδομάδες, η διεπιστημονική Ομάδα του ΑΠΘ, σε συνεργασία με το Εθνικό Κέντρο Έρευνας και Τεχνολογικής Ανάπτυξης (ΕΚΕΤΑ – Ινστιτούτο Εφαρμοσμένων Βιοεπιστημών), έχουν αναπτύξει μια καινοτόμο σε διεθνές επίπεδο μεθοδολογία, μέσα από την οποία μπορούν πλέον να εντοπίζουν και τα μεταλλαγμένα στελέχη στα λύματα.

«Συμπυκνώνουμε ακόμη περισσότερο το σύνολο των δειγμάτων μιας εβδομάδας, ώστε να προκύψει ένα μικτό εβδομαδιαίο δείγμα, που θα περιέχει όσο το δυνατό περισσότερο ιικό γονιδίωμα για ανάλυση. Αυτό στέλνεται στο ΕΚΕΤΑ, το οποίο μέσα από βελτιστοποιημένες ειδικές τεχνικές αλληλούχησης και βιοπληροφορικής ανάλυσης προσδιορίζει με πολύ μεγάλη ακρίβεια το σύνολο των ιικών γονιδιωμάτων που περιέχονται στο δείγμα, καθώς και τα διαφορετικά στελέχη του ιού, τις μεταλλάξεις τους και τη συχνότητα τους», λέει στο iatronet ο κ.Δόβας, και σημειώνει τον σημαντικό ρόλο που μπορεί να διαδραματίσει η συγκεκριμένη μέθοδος, τόσο σε φάσεις έξαρσης της πανδημίας, όπως αυτή που διανύουμε, όσο και μελλοντικά, όταν αυτή θα έχει υποχωρήσει:

«Η ανάλυση των λυμάτων μπορεί να λειτουργήσει συμπληρωματικά στην επιτήρηση, δίνοντας σημαντικές πληροφορίες για την παρουσία και τη συχνότητα των γνωστών μεταλλάξεων αλλά και την ανάδυση νέων παραλλαγών του ιού, και μάλιστα δίνοντας την συνολική εικόνα για τη διασπορά στην κοινότητα, καθώς μετρά και τους ασυμπτωματικούς, που έχουν μικρή πιθανότητα να ελεγχθούν στο πλαίσιο της κλασικής επιτήρησης», εξηγεί και προσθέτει: «μελλοντικά, όταν τα κρούσματα θα μειωθούν, οι εμβολιασμοί θα προχωρήσουν και η επιδημία θα περάσει στη φάση των εποχικών διακυμάνσεων, θα εξακολουθούμε να εντοπίζουμε τις νέες μεταλλάξεις στα λύματα. Μεταξύ αυτών και τις μεταλλάξεις που θα αναδυθούν από την εξελικτική πίεση που θα ασκηθεί στον ιό λόγω του εμβολιασμού. Ο έγκαιρος εντοπισμός τους θα βοηθήσει στη βελτίωση των εμβολίων, ώστε να καλύπτουν και αυτές. Κάτι ανάλογο συμβαίνει με τον ιό της γρίπης».

 Χρυσόστομος Δόβας

Μείωση του ιικού φορτίου στις τελευταίες μετρήσεις

Ενδείξεις μείωσης του ιικού φορτίου στα λύματα της Θεσσαλονίκης εντοπίζουν στις τελευταίες μετρήσεις τους τα μέλη της διεπιστημονικής Ομάδας του ΑΠΘ.

Όπως αναφέρει ο κ.Δόβας, ο ρυθμός αύξησης του ιικού φορτίου τον Νοέμβριο, στη διάρκεια της έξαρσης του δεύτερου επιδημικού κύματος στη Θεσσαλονίκη ήταν της τάξης του διπλασιασμού ανά 4,5 ημέρες. Στο 3ο κύμα, στο διάστημα από 18 Φεβρουαρίου ως 9 Μαρτίου, το φορτίο διπλασιαζόταν ανά 9 ημέρες, δηλαδή με τη μισή ταχύτητα σε σχέση με τον Νοέμβριο. Μετά τις 10 Μαρτίου, τα αποτελέσματα των μετρήσεων δείχνουν πτώση του ιικού φορτίου, γεγονός που μπορεί να αποδοθεί στα αυξημένα μέτρα περιορισμού του ολικού lockdownπου επιβλήθηκαν στις 4 Μαρτίου.

«Φαίνεται πως έχουμε αρχίσει να πηγαίνουμε σχετικά καλά στην Θεσσαλονίκη, σε σχέση με την Αττική και άλλες περιοχές. Αυτό μπορούμε να το αποδώσουμε σε δύο λόγους: Αφενός ο κόσμος είναι πιο προσεκτικός, λόγω του μεγάλου πλήγματος που δέχτηκε το Νοέμβριο, αφετέρου έπαιξαν ρόλο τα υψηλά ποσοστά φυσικής ανοσίας που αναπτύχθηκαν στη διάρκεια του δεύτερου κύματος, τα οποία σύμφωνα με κάποιες εκτιμήσεις μπορεί να υπερβαίνουν το 20% και να αγγίζουν και το 25%», ανέφερε ο καθηγητής.

Ο ίδιος, πάντως, επισημαίνει πως η παρουσία των πιο μεταδοτικών μεταλλάξεων δεν επιτρέπει κανέναν εφησυχασμό και εφιστά ιδιαίτερη προσοχή στην τήρηση των μέτρων ατομικής προστασίας. «Με βάση πρόσφατες επιστημονικές αναφορές, τα μεταλλαγμένα στελέχη φαίνεται να έχουν ως κύρια χαρακτηριστικά την αυξημένη μεταδοτικότητα, την επιμήκυνση της περιόδου μολυσματικότητας και το αυξημένο ιικό φορτίο που απεκκρίνει αυτός που θα προσβληθεί. Θα πρότεινα στον καθένα να δίνει ακόμη μεγαλύτερη προσοχή στα μέτρα προστασίας που προτείνονται από τους ειδικούς, μειώνοντας κατά το δυνατό την έκθεση σε χώρους κλειστούς με συναθροίσεις και επιλέγοντας, σε αυτές τις περιπτώσεις, μάσκες υψηλής προστασίας όπως οι τύπου ΚΝ95 ή FFP2», υπογράμμισε.

Στο δείγμα λύματος της Θεσσαλονίκης που αφορά στο διάστημα από 12-18 Φεβρουαρίου, το βρετανικό στέλεχος βρέθηκε σε ποσοστό περίπου 35% ενώ σε μικρά ποσοστά, κάτω του 1%, εντοπίσθηκε και το νοτιοαφρικανικό.