Kuinka COVID-19:n Omicron-variantti on voinut syntyä?

Yksi epätavallisimmista ja kiehtovimmista ominaisuuksista voimakkaasti mutatoituneena Omicron muunnelma on, että se hankki kaikki mutaatiot yhdellä purskeella hyvin lyhyessä ajassa. Muutoksen aste on niin suuri, että jotkut ihmiset ajattelevat, että se voisi hyvinkin olla uusi ihmiskanta koronavirusantigeenin (SARS-CoV-3?). Kuinka niin korkea mutaatiotaso on voinut tapahtua niin lyhyellä aikavälillä? Jotkut väittävät sen Omicron voi olla kehittynyt immuunivasteesta heikentyneestä potilaasta, jolla on jokin krooninen infektio, kuten HIV/AIDS. Tai olisiko se voinut kehittyä nykyisessä aallossa Eurooppa joka on osoittanut erittäin korkeita lähetysnopeuksia? Vai voisiko se liittyä johonkin Gain-of function (GoF) -tutkimukseen tai johonkin muuhun? Kuka hyötyy? Tässä vaiheessa ei voida tehdä mitään johtopäätöksiä. Tästä huolimatta tämä artikkeli yrittää valaista ilmiöön liittyviä eri ulottuvuuksia.  

Äskettäin raportoitu uusi COVID-19-variantti Etelä-Afrikasta 25^th Marraskuu 2021 on levinnyt useisiin maihin maailmassa, nimittäin Iso-Britanniaan, Kanadaan, Japaniin, Australiaan, Itävaltaan, Hongkongiin, Israeliin, Espanjaan, Belgiaan, Tanskaan ja Portugaliin. WHO on nimennyt tämän uudeksi huolenaiheeksi (VOC) ja nimennyt sen Omicron. Omicronille on ominaista 30 aminohappomuutosta, kolme pientä deleetiota ja yksi pieni insertio piikkiproteiinissa alkuperäiseen virukseen verrattuna¹. Kuitenkin mutaatiomäärien perusteella² RNA-viruksista ei ole mahdollista kehittää yli 30 mutaatiota yössä. Kestäisi vähintään 3–5 kuukautta tuottaa kuusi mutaatiota SARS-CoV-6:n 30 kb:n genomiin perustuen viruksen luonnollisesti läpikäyvään mutaatioon.² lähetettäessä isännältä isännälle. Tällä laskelmalla sen olisi pitänyt kestää 15-25 kuukautta Omicron ilmaantua 30 mutaatiolla. Maailma ei kuitenkaan ole nähnyt tämän asteittaisen mutaation nousevan mainitun ajanjakson aikana. Väitetään, että tämä variantti kehittyi immuunipuutteisen potilaan, mahdollisesti hoitamattoman HIV/AIDS-potilaan kroonisesta infektiosta. Muutoksen asteen perusteella se pitäisi hyvin luokitella uudeksi viruskannaksi (SARS-CoV-3 saattaa olla). Siitä huolimatta läsnä olevien mutaatioiden määrä saattaa olla osoitus sen korkeammasta siirtyvyydestä kuin muut variantit. Tämän vahvistamiseksi tarvitaan kuitenkin lisää tutkimuksia. 

Seuraavat viikot ovat kriittisiä uuden muunnelman tarttuvuuden ja sen aiheuttaman taudin vakavuuden määrittämiseksi. Tähän asti kaikki tapaukset ovat olleet lieviä ja oireettomia, ja hyvä uutinen on, että kuolleisuutta ei ole ollut. Meidän on myös arvioitava, missä määrin uusi variantti voi välttyä nykyisten rokotteiden tarjoamalta immuunisuojalta. Tämä antaa meille mahdollisuuden päättää, kuinka kauan voimme jatkaa nykyisiä rokotteita, ennen kuin räätälöimme ne uudelle versiolle. Pfizer ja Moderna ovat jo ryhtyneet toimiin muuttaakseen rokotteitaan. Uhkaava kysymys on kuitenkin edelleen tämän muunnelman alkuperästä. On todennäköistä, että Omicron-variantti on saattanut kehittyä nykyisessä suuremman tapausten ilmaantuvuuden aallossa Euroopassa paljon aikaisemmin, mutta Etelä-Afrikan viranomaiset ilmoittivat siitä äskettäin (perustuu genomisekvenssiin). Tämä ei kuitenkaan välttämättä pidä paikkaansa, koska nykyinen aalto on ollut siellä viimeiset 4-5 kuukautta ja mutaatiomäärien mukaan sen olisi pitänyt johtaa enintään 5-6 mutaatioon. 

Tai oli Omicron, Gain of Function (GoF) -tutkimuksen tuote, joka johtaa pandemiapotentiaalisten patogeenien (PPP) kehittämiseen.^3,4. Toiminnan lisäystutkimuksella tarkoitetaan kokeita, joissa patogeeni (tässä tapauksessa SARS-CoV-2) saa kyvyn suorittaa toimintoa, joka ei muuten kuulunut sen säännölliseen olemassaoloon. Tässä tapauksessa se voi johtaa lisääntyneeseen leviämiseen ja lisääntyneeseen virulenssiin. Tämä voi mahdollisesti johtaa sellaisen organismin kehittymiseen, joka on uusi ja jota ei ole ollut luonnossa. GoF-tutkimuksen tarkoituksena on saada ymmärrys taudinaiheuttajista ja olla valmiina terapiaan tai rokotteeseen, jos sellaista esiintyy luonnossa. PPP:iden saavuttamien mutaatioiden määrä ei ainoastaan ​​tee kannasta erittäin tarttuvaa, vaan myös auttaa pääsemään eroon neutraloivista vasta-aineista, joita syntyy alkuperäistä virusta vastaan ​​toipilaan yksilöissä. Lisäksi kannan manipulointi on mahdollista käyttämällä nykyaikaisia ​​geenitekniikan tekniikoita, jotka perustuvat kohdennettuun RNA-rekombinaatioon⁵. Tämä voi myös johtaa uusiin patogeenisiin variantteihin/kantoihin, joissa on suurempi määrä mutaatioita, mikä johtaa erittäin tarttuvaan ja virulenttiin virukseen. Tutkimus on osoittanut, että piikkiproteiinissa esiintyvät 20 mutaatiota, mukaan lukien muutokset ja deleetiot, ovat riittäviä välttämään suurin osa SARS-CoV-2:lla tartunnan saaneiden tai sitä vastaan ​​rokotettujen yksilöiden plasmassa syntyvistä vasta-aineista.⁶. Toisen tutkimuksen mukaan vahvassa immuunipaineessa SARS-CoV-2 voi saada kyvyn paeta vasta-aineita tekemällä vain 3 muutosta, kaksi deleetiota N-terminaalisessa domeenissa ja yhden mutaation (E483K) piikkiproteiinissa.⁷. 

Pitäisikö tällainen tutkimus, joka johtaa julkisen ja yksityisen sektorin kumppanuuksien luomiseen, sallia? Itse asiassa Yhdysvallat kielsi toimintatutkimuksen hyödyntämisen vuonna 2014 NIH:n toimesta sen jälkeen, kun Yhdysvaltain tautien valvonta- ja ehkäisykeskuksissa tapahtui useita väärinkäsiteltyjä taudinaiheuttajia koskevia onnettomuuksia, mikä viittaa siihen, että tällaiseen tutkimukseen liittyvät riskit ovat huomattavasti suuremmat kuin hyödyt, joita se voi tarjota. Kuka hyötyy tällaisten julkisen ja yksityisen sektorin kumppanuuksien syntymisestä ja leviämisestä? Nämä ovat vaikeita kysymyksiä, jotka vaativat todellisia vastauksia.  

*** 

Viitteet:  

1. Euroopan tautien ehkäisy- ja valvontakeskus. SARSCoV-2:n syntymisen ja leviämisen vaikutukset B.1.1. 529-variantti (Omicron), EU/ETA. 26. marraskuuta 2021. ECDC: Tukholma; 2021. Saatavilla verkossa osoitteessa https://www.ecdc.europa.eu/en/publications-data/threat-assessment-brief-emergence-sars-cov-2-variant-b.1.1.529   

2. Simmonds P., 2020. Rehottava C→U-hypermutaatio SARS-CoV-2:n ja muiden koronavirusten genomeissa: syitä ja seurauksia niiden lyhyen ja pitkän aikavälin evoluutioradoille. 24. kesäkuuta 2020. DOI: https://doi.org/10.1128/mSphere.00408-20 

3. NIH. Tehostettuihin pandemiapatogeeneihin liittyvä tutkimus. (sivu tarkistettu 20. https://www.nih.gov/news-events/research-involving-potential-pandemic-pathogens  

4. "Gin-of-function" -tutkimuksen vaihtuva hiekka. Nature 598, 554-557 (2021). doi: https://doi.org/10.1038/d41586-021-02903-x 

5. Bert Jan Haijema, Haukelene Volders ja Peter JM Rottier. Lajien vaihtaminen Tropismi: Tehokas tapa manipuloida kissan koronaviruksen genomia. Journal of Virology. Voi. 77, nro 8. DOI: https://doi.org/10.1128/JVI.77.8.4528-4538.20033 

6. Schmidt, F., Weisblum, Y., Rutkowska, M. et ai. Korkea geneettinen este SARS-CoV-2-polyklonaalista neutraloivaa vasta-ainetta vastaan. Luonto (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-04005-0 

7. Andreano E., et ai 2021. SARS-CoV-2 paeta voimakkaasti neutraloivasta COVID-19 toipilasplasmasta. PNAS 7. syyskuuta 2021 118 (36) e2103154118; https://doi.org/10.1073/pnas.2103154118 

***