D614G šiuo metu yra labiausiai paplitusi koronaviruso atmaina. Pirmą kartą ji pasirodė vasario mėnesį Europoje. Kelionės iš vienos šalies į kitą leido šiai viruso atmainai išplisti visame žemyne, į Ameriką, Okeaniją bei Aziją vos per kelias savaites.
Mokslininkai vis dar bando nustatyti, kodėl D614G atmaina tapo pagrindine SARS-CoV-2 versija. Jie mano, kad tai gali priklausyti nuo to, kad mutavusi atmaina padidina viruso kiekį viršutiniuose kvėpavimo takuose. Tokiu būdu virusas greičiau plinta infekuotam žmogui kalbant, kosėjant ar čiaudint.
Virusas mutavo
Pirmosiomis COVID-19 pandemijos dienomis dominuojanti viruso atmaina dabar vadinama „D atmaina“. Tačiau D614G mutacija pasireiškė vienoje konkrečioje vietoje. Ji vadinama „614 pozicija“, yra ant viruso baltymo viršūnėlės. Ši viršūnėlė apima žmogaus „ACE2“ receptorius ir tokiu būdu užkrečia žmogaus ląsteles. Mutacijos vieta yra kritinės svarbos jungiamajame elemente, kuris nulemia tai, kaip virusas pasidalina perpus, infiltravęsis į ląstelę. Ši mutacija yra labai maža ir paprasta – tai viena aminorūgštis, pasikeitusi iš „D“ (aspartato) į „G“ (gliceriną), būtent todėl ji ir vadinama „D614G“.
Manoma, kad „D614G“ atmaina pirmą kartą atsirado Europoje 2020 m. vasario mėnesį ir žaibiškai išplito. Italams, britams ir kitiems europiečiams keliaujant į Aziją, Australiją ir Ameriką „D614G“ virusas įsitvirtino ir šiose pasaulio vietose.
Praėjusią savaitę publikuoto tyrimo duomenys rodo „G“ atmainos protrūkį Europoje vasario pradžioje ir dar vieną tokių susirgimų padaugėjimą po dviejų savaičių. Kovo pradžioje „D614G“ atvejų jau buvo randama visame pasaulyje ir būtent ši mutacija sudarė net ketvirtį visų atvejų. Ši atmaina ir toliau plito – gegužės mėnesį ji jau sudarė 70 proc. visų atvejų, o šiuo metu skaičiuojama, kad šis skaičius peržengė 85 proc.
Atmaina dominuoja
Kai kuriose pasaulio vietose ši atmaina yra ypatingai dominuojanti. Rugsėjo mėnesį JAV atliktas tyrimas parodė, kad 99 proc. atvejų Niujorko ligoninėse priklauso „G“ atmainai – šie skaičiai panašūs ir į dabar patvirtintus Hiustone.
Naujausias „mBIO“ recenzuojamame žurnale publikuotas tyrimas, kuriam vadovavo Hiustono Metodistų ligoninė, parodė, kad pirmosios pandemijos bangos pavasarį metu 71 proc. atvejų priklausė „D614G“ atmainai. Tuo metu, kai vasarą Hiustoną apėmė antroji koronaviruso banga, šio varianto atvejų padaugėjo net iki 99,9 proc.
„Virusas ir toliau mutuoja, apimdamas visą pasaulį“, – sako Hiustone atlikto tyrimo bendraautoris dr. Ilya Finkelsteinas.
Daug diskutuojama apie tai, kodėl „D614G“ mutacija tapo dominuojančia, bet vyraujanti teorija yra ta, kad ši atmaina yra labiau užkrečiama, nei pirminė viruso versija. Nors naujasis tyrimas nerodo tiesioginio ryšio tarp viruso kiekio viršutiniuose kvėpavimo takuose ir jo plitimo tikimybės, keletas kitų tyrimų jau yra užsiminę apie tai, kad „D614G“ atmaina yra užkrečiamesnė.
Rugpjūčio mėnesį Paulas Tambyah, vyresnysis Singapūro valstybinio universiteto konsultantas ir naujai išrinktas Infekcinių ligų asociacijos prezidentas, daugelio žiniasklaidos priemonių pirmuosiuose puslapiuose sakė, kad „D614G“ atmaina yra užkrečiamesnė, bet mažiau mirtina. Daugelis medikų bendruomenės narių tuomet jo žodžius kritikavo kaip ankstyvus ir pagrįstus tik spekuliacijomis, o ne įrodymais, bet naujasis Hiustono tyrimas rodo, kad jis galėjo būti bent iš dalies teisus.
Praėjusią savaitę Teksaso universitetas aiškinosi, kuo skiriasi „D“ ir „G“ atmainos ir kaip jos pakeičia koronaviruso infekcijos trajektoriją. Paaiškėjo, kad „G“ atmaina yra labiau užkrečiama ir „padidina viruso kiekį viršutiniuose kvėpavimo takuose COVID-19 pacientams“. Tyrėjai abi viruso atmainas analizavo laboratorijoje tiek su žiurkėnais, tiek su žmogaus ląstelių modeliais.
„Mes parodėme, kad viršūnėlės pasikeitimas „D614G“ pagerino SARS-CoV-2 replikaciją viršutiniuose kvėpavimo takuose, padidindamas viruso užkrečiamumą. Replikacijos skirtumai yra ryškesni žmogaus kvėpavimo takų aplinkoje – atmainų konkurencingumo testo rezultatai gali būti net 13,9 karto geresni“, – rašo studijos autoriai.
Sunkumai kuriant vakciną
Ankstesnio tyrimo autoriai spekuliuoja, kad „G“ atmaina gamina daugiau viruso dalelių nosyje ir gerklėje, bet ne plaučiuose. Laimei, mokslininkų įsitikinimu, maža tikimybė, kad mutacija galėtų paveikti vakcinos efektyvumą – tai patvirtina dviejų didelės apimties ataskaitų, išleistų spalį ir rugsėjį, gautus rezultatus.
Virusinės mutacijos pasitaiko dažnai ir dėl jų gali būti sunkiau sukurti vakciną. Pasikeitus viruso formai ankstesnė vakcina tampa bevertė – kaip kasmet būna su sezoniniu gripu. Tyrėjai nerimauja, kad jei taip nutiks ir su SARS-CoV-2, naujos vakcinos prireiktų kaskart virusui mutavus.
Tačiau Britanijos tautų sandraugos mokslo ir industrinių tyrimų organizacijos (CSIRO) studija parodė, kad „D“ atmainos pokytis į „G“ atmainą nepaveiks vakcinos efektyvumo. Jei taip ir būtų, naujos vakcinos prireiktų kiekvieną kartą, pasirodžius naujai mutacijai, panašiai kaip ir sezoninio gripo atveju. Ekspertai taip pat viliasi, kad būsimos mutacijos nepaveiks vakcinos efektyvumo.
„Nepaisant „D614G“ mutacijos baltymo viršūnėlėje, mes eksperimentų ir modeliavimo būdu patvirtinome, kad kandidatės į vakcinas vis tiek būtų efektyvios. Taip pat išsiaiškinome, kad „G“ atmainai greičiausiai nereikės dažno „vakcinos pritaikymo“, kai kiekvieną sezoną reikia kurti naują vakciną, galinčią kovoti su cirkuliuojančiomis viruso atmainomis, kaip nutinka gripo atveju“, – sako studijai vadovaujantis CSIRO profesorius Seshadri Vasan.
ACE-2 receptoriai
ACE-2 receptoriai – tai plaučių ir kvėpavimo takų paviršiaus ląstelėse randamos struktūros, kurios veikia su enzimais, vadinamais ACE (angiotensiną konvertuojančiais enzimais), ir reguliuoja kraujospūdį.
Jų tiksli paskirtis plaučiuose iki galo nėra aiški, bet tyrimai rodo, kad jie apsaugo plaučius nuo pažeidimų, o mažas jų kiekis gali sustiprinti virusinių infekcijų poveikį.
Mokslininkų teigimu, koronavirusas, sukeliantis COVID-19, organizmą pasiekia per ACE-2 receptorius, kurių forma leidžia virusui prie jų prisitvirtinti. Tai reiškia, kad daugiau ACE-2 receptorių turintis žmogus bus pažeidžiamesnis didesniam virusiniam krūviui – pirmajai infekuojančio viruso dozei, patenkančiai į kraujotaką.
Daugiau nei įprasta ACE-2 receptorių turinčių žmonių tarpe gali būti ir sergančiųjų diabetu ar aukštu kraujospūdžiu, nes dėl genetinių defektų šių receptorių jų organizmai gamina daugiau. Tačiau didelis ACE-2 receptorių kiekis taip pat gali padėti apsisaugoti.
Manoma, kad jie gali apsaugoti plaučius infekcijos metu. Vienas tyrimas su pelėmis 2008 m. parodė, kad pelės, kurių organizmuose ACE-2 gamyba buvo blokuojama, užkrėstos beveik identišku COVID-19 SARS virusu, patyrė daugiau pažeidimų.
Rūkymas jau ne kartą kalbėta, kad turi įtakos žemesniam už normą ACE-2 receptorių kiekiui, o tai gali padidinti COVID-19 žalos plaučiams riziką.
