One of unusual and most intriguing feature of heavily mutated omikron variant is that it acquired all the mutations in a single burst in a very short span of time. The degree of change is so much so that some people think it could well be a new strain of human koronavirusa (SARS-CoV-3 ?). How such a high level of mutation may have occurred in such a short span? Some argue that omikron may have evolved from an immune suppressed patient with some chronic infection like HIV/AIDS. Or, could it have evolved in the current wave in ŠIROM Europe which has witnessed very high transmission rates? Or, could it be associated with some Gain-of function (GoF) research or anything else? Who benefits? It is not possible to draw any conclusion at this stage. Nevertheless, this article attempts to throw light on various dimensions associated with the phenomenon.
Nedavno prijavljena nova varijanta COVID-19 iz Južne Afrike 25th Studeni 2021. proširio se na nekoliko zemalja svijeta, a to su Velika Britanija, Kanada, Japan, Australija, Austrija, Hongkong, Izrael, Španjolska, Belgija, Danska i Portugal. SZO je to označila kao novu varijantu zabrinutosti (VOC) i imenovala omikron. Omicron karakterizira 30 promjena aminokiselina, tri male delecije i jedna mala insercija u spike proteinu u usporedbi s izvornim virusom1. Međutim, na temelju stope mutacija2 RNA virusa, nije moguće razviti više od 30 mutacija preko noći. Bilo bi potrebno najmanje 3 do 5 mjeseci da se generira 6 mutacija u genomu od 30 kb SARS-CoV-2 na temelju stope mutacije kojoj virus prolazi prirodno2 nakon prijenosa s hosta na host. Prema ovom izračunu, trebalo je proći 15 do 25 mjeseci da se pojavi nešto poput Omicrona, noseći 30 mutacija. Međutim, svijet nije vidio postupni porast mutacije tijekom navedenog vremenskog razdoblja. Tvrdi se da je ova varijanta nastala iz kronične infekcije imunokompromitovanog pacijenta, vjerojatno neliječenog bolesnika s HIV/AIDS-om. Na temelju stupnja promjene, trebalo bi ga klasificirati kao novi soj virusa (može biti SARS-CoV-3). Ipak, broj prisutnih mutacija mogao bi ukazivati na njegovu veću prenosivost od drugih varijanti. Međutim, potrebno je više studija kako bi se to potvrdilo.
Sljedećih nekoliko tjedana ključno je za određivanje prenosivosti nove varijante i težine bolesti koju uzrokuje. Do sada su svi slučajevi bili blagi i asimptomatski, a dobra vijest je da nije bilo smrtnosti. Također moramo procijeniti u kojoj mjeri nova varijanta može izbjeći imunološku zaštitu koju pružaju trenutna cjepiva. To će nam omogućiti da odlučimo koliko dugo možemo nastaviti s postojećim cjepivima prije nego što ih prilagodimo za novu varijantu. Pfizer i Moderna već su poduzeli korake prema prilagođavanju svojih cjepiva. Međutim, i dalje ostaje otvoreno pitanje o podrijetlu ove varijante. Vjerojatno je da je varijanta Omicron mogla evoluirati u trenutnom valu veće incidencije slučajeva u Europi mnogo ranije, ali su je južnoafričke vlasti nedavno izvijestile (na temelju sekvenciranja genoma). Međutim, to možda nije slučaj jer je trenutni val bio tu zadnjih 4-5 mjeseci i prema stopama mutacija nije trebao rezultirati s više od 5-6 mutacija.
Or was omikron, a product of Gain of Function (GoF) research leading to development of pandemic potential pathogens (PPPs)3,4. Istraživanje dobitka funkcije odnosi se na eksperimente u kojima patogen (u ovom slučaju SARS-CoV-2) stječe sposobnost obavljanja funkcije koja inače nije bila dio njegovog redovitog postojanja. U ovom slučaju, to bi moglo dovesti do povećane prenosivosti i povećane virulencije. To potencijalno može dovesti do razvoja organizma koji je nov i koji nije postojao u prirodi. Namjera istraživanja GoF-a je steći razumijevanje o patogenim varijantama i biti spreman s terapijom ili cjepivom, ako se takva varijanta pojavi u prirodi. Broj mutacija dobivenih od strane PPP-a ne samo da čini soj visoko prenosivim, već i pomaže da se izbjegnu neutralizirajuća antitijela stvorena protiv izvornog virusa u rekonvalescentnih pojedinaca. Osim toga, moguća je manipulacija sojevima korištenjem suvremenih tehnika genetskog inženjeringa temeljenih na ciljanoj rekombinaciji RNA5. To također može dovesti do novih patogenih varijanti/sojeva s većim brojem mutacija, što dovodi do visoko prenosivog i virulentnog virusa. Istraživanja su pokazala da je 20 mutacija koje se javljaju u proteinu šiljaka, uključujući promjene i brisanja, dovoljno za izbjegavanje većine antitijela stvorenih u plazmi osoba koje su zaražene ili cijepljene protiv SARS-CoV-26. Prema drugoj studiji, pod snažnim imunološkim pritiskom, SARS-CoV-2 može steći sposobnost bijega od antitijela uvođenjem samo 3 promjene, dvije delecije u N terminalnoj domeni i jednom mutacijom (E483K) u šiljcima proteina7.
Treba li dopustiti ovakvu vrstu istraživanja koja vodi stvaranju JPP-a? Zapravo, NIH je 2014. godine zabranio SAD, nakon niza nesreća koje su uključivale krivo rukovane patogene u američkim centrima za kontrolu i prevenciju bolesti, što sugerira da rizici povezani s takvom vrstom istraživanja daleko nadmašuju koristi koje može pružiti. Tko ima koristi od pojave i širenja takvih JPP? To su teška pitanja koja zahtijevaju prave odgovore.
***
Reference:
- Europski centar za prevenciju i kontrolu bolesti. Posljedice pojave i širenja SARSCoV-2 B.1.1. 529 varijanta zabrinutosti (Omicron), za EU/EEA. 26. studenog 2021. ECDC: Stockholm; 2021. Dostupno na Internetu na adresi https://www.ecdc.europa.eu/en/publications-data/threat-assessment-brief-emergence-sars-cov-2-variant-b.1.1.529
- Simmonds P., 2020. Raširena hipermutacija C→U u genomima SARS-CoV-2 i drugih koronavirusa: uzroci i posljedice za njihove kratkoročne i dugoročne evolucijske putanje. 24. lipnja 2020. DOI: https://doi.org/10.1128/mSphere.00408-20
- NIH. Istraživanje koje uključuje povećane potencijalne pandemijske patogene. (stranica pregledana 20. listopada 2021. https://www.nih.gov/news-events/research-involving-potential-pandemic-pathogens
- Promjenjivi pijesak istraživanja 'pojačanja funkcije'. Priroda 598, 554-557 (2021). doi: https://doi.org/10.1038/d41586-021-02903-x
- Bert Jan Haijema, Haukeliene Volders i Peter JM Rottier. Promjena vrste tropizma: učinkovit način za manipulaciju genomom mačjeg koronavirusa. Virološki časopis. Vol. 77, br. 8. DOI: https://doi.org/10.1128/JVI.77.8.4528-4538.20033
- Schmidt, F., Weisblum, Y., Rutkowska, M. i sur. Visoka genetska barijera za bijeg poliklonskih neutralizirajućih antitijela SARS-CoV-2. Priroda (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-04005-0
- Andreano E., dr. 2021. SARS-CoV-2 pobjegao iz visoko neutralizirajuće rekonvalescentne plazme COVID-19. PNAS 7. rujna 2021. 118 (36) e2103154118; https://doi.org/10.1073/pnas.2103154118
***
