Το κυνήγι των μεταλλάξεων και η επόμενη μέρα του κορωνοϊού

Όταν η βιολόγος Mπέτι Κόρμπερ εντόπισε την πρώτη σημαντική μετάλλαξη του νέου κορωνοϊού την περασμένη άνοιξη ορισμένοι επιστήμονες δεν πίστευαν ότι θα καταστήσει πιο μεταδοτικό τον νέο ιό.

Σήμερα, 11 μήνες αργότερα, η μετάλλαξη D614G εντοπίζεται στα γονιδιώματα ταχύτατα μεταδιδόμενων παραλλαγών όπως της βρετανικής, της νοτιοαφρικάνικης και της βραζιλιάνικης. Εν τω μεταξύ, νέες μεταλλάξεις εμφανίζονται με ολοένα και πιο σύνθετα μοτίβα, αναγκάζοντας κορυφαίους βιολόγους να επινοήσουν νέους τρόπους για να παρακολουθήσουν το πλήθος των γονιδιωματικών δεδομένων.

Ο στόχος είναι να εντοπιστούν γρήγορα παραλλαγές οι οποίες μπορούν να περιορίσουν την αποτελεσματικότητα των εμβολίων. Ο SARS-CoV-2 μπορεί να γίνει σαν το απλό κρυολόγημα ή να εξελιχθεί όπως η γρίπη και να διατηρήσει την ικανότητα να προκαλεί σοβαρά συμπτώματα σε κάποια τμήματα του πληθυσμού.

«Παρακολουθώντας τον προσεκτικά, μπορούμε να μείνουμε ένα βήμα μπροστά από τον ιό και αυτό προσπαθούν όλοι να κάνουν αυτή τη στιγμή» δήλωσε στο Bloomberg η κα Κόρμπερ, η οποία εργάζεται στη δημιουργία νέων μαθηματικών εργαλείων για τον εντοπισμό νέων παραλλαγών.

Το πλήθος των νέων γονιδιωματικών δεδομένων είναι τόσο μεγάλο που το Εθνικό Εργαστήριο του Λος Αλαμος στο Νέο Μεξικό (LANL) στο οποίο δουλεύει αναγκάστηκε να αναβαθμίσει τους σέρβερς του για να διαχειριστεί τα εισερχόμενα δεδομένα.

Ένα από τα βασικά ερωτήματα που απασχολούσαν από την αρχή τους επιστήμονες ήταν τι είδους ιός θα αποδειχθεί ο νέος κορωνοϊός. Μέχρι στιγμής φαίνεται να μοιάζει περισσότερο με τη γρίπη, η οποία μεταλλάσσεται διαρκώς και απαιτεί ετήσιο εμβολιασμό, παρά με την ιλαρά, έναν ιό για τον οποίο μπορεί κανείς να εμβολιαστεί μόνο μία φορά στη ζωή του.

Τα εμβόλια τεχνολογίας mRNA έχουν αποτελεσματικότητα πάνω από 90%, πολύ υψηλότερα από το 60% που έχουν συνήθως τα εμβόλια κατά της γρίπης. Ωστόσο η Moderna, η Pfizer και η BioNTech ετοιμάζουν ήδη ενισχυτικές δόσεις για το στέλεχος Β.1.351 που εντοπίστηκε πρώτη φορά στη Νότια Αφρική.

Όταν οι ιοί αναπαράγονται και αντιγράφουν τα γονιδιώματά τους, μπορούν να προκύψουν λάθη τα οποία διαταράσσουν τη σειρά των «γραμμάτων» του RNA ή του DNA τα οποία καθορίζουν πώς εξελίσσονται οι πρωτεϊνες του ιού. Πολλά από τα λάθη δεν έχουν καμία επίπτωση ή μπορεί και να αποδυναμώσουν τον ιό. Αλλά ένα ελάχιστο ποσοστό των αλλαγών αυτών μπορεί να δώσει στον ιό πλεονέκτημα, καθιστώντας τον πιο μεταδοτικό ή δίνοντας του τη δυνατότητα να ξεφεύγει από το ανοσοποιητικό σύστημα.

Ο ιός HIV είναι γνωστός για τον ταχύτατο ρυθμό με τον οποίο μεταλλάσσεται. Στον αντίποδα, ο SARS-CoV-2 μεταλλάσσεται με πολύ πιο αργό ρυθμό χάρη σε ένα διορθωτικό ένζυμο που περιορίζει τις αλλαγές. Αλλά με περισσότερες από 125 εκατομμύρια μολύνσεις σε όλο τον κόσμο, κάποια λάθη είναι αναπόφευκτο ότι θα ξεγλιστρήσουν.

Την ίδια στιγμή, ο ιός έχει βρει ύπουλους τρόπους για να αποφεύγει τον διορθωτικό μηχανισμό του, σύμφωνα με ερευνητές του πανεπιστημίου του Πίτσμπουργκ. Αντί να κάνει αλλαγές σε μεμονωμένα γράμματα του RNA διαγράφει ταυτόχρονα μια ολόκληρη ομάδα γραμμάτων.