A SARS-CoV-2 vírus terjedése során világszerte mutálódik, vagyis genetikai változásokat vesz fel.
Míg a “vírusmutáció” gondolata aggasztóan hangozhat, fontos megérteni, hogy sok ilyen mutáció kisebb jelentőségű, és nincs általános hatással arra, hogy a vírus milyen gyorsan terjed, vagy potenciálisan milyen súlyos lehet egy vírusfertőzés. Sőt, néhány mutáció akár kevésbé fertőzővé is teheti a vírust.
Az arra vonatkozó ismereteink nagy része, hogy a vírusok hogyan változnak, hogy elkerüljék a természetes vagy vakcina által kiváltott immunitást, az influenzavírus megfigyeléséből és az influenza elleni vakcinák folyamatos frissítéséből származik. Az influenzavírusok két fő módon változnak: antigéndrift és antigéneltolódás.
A koronavírusok és az influenzavírusok közötti hasonlóságok és különbségek összehasonlítása segíthet megérteni, hogy ezek a hasonlóságok és különbségek hogyan befolyásolhatják a lehetséges COVID-19 vakcinákat.
Antigéndrift
Amint egy vírus replikálódik, génjei véletlenszerű “másolási hibákon” (azaz genetikai mutációkon) mennek keresztül. Idővel ezek a genetikai másolási hibák a vírus egyéb változásai mellett a vírus felszíni fehérjéinek vagy antigénjeinek megváltozásához vezethetnek.
Az immunrendszerünk ezeket az antigéneket használja a vírus felismerésére és leküzdésére. Mi történik tehát, ha egy vírus mutálódik, hogy kikerülje az immunrendszerünket?
Az influenzavírusoknál a genetikai mutációk felhalmozódnak, és antigénjei “sodródnak” – ami azt jelenti, hogy a mutálódott vírus felszíne másképp néz ki, mint az eredeti vírusé.
Amikor az influenzavírus eléggé sodródik, a régi vírustörzsek elleni vakcinák és a korábbi influenzavírusfertőzésekből származó immunitás már nem működik az új, sodródott törzsek ellen. A személy ekkor sebezhetővé válik az újabb, mutálódott influenzavírusokkal szemben.
Az antigén sodródás az egyik fő oka annak, hogy az influenza elleni vakcinát minden évben felül kell vizsgálni és frissíteni kell, hogy lépést tartson az influenzavírus változásával.
A SARS-CoV-2 esetében is ez történhet?
A SARS-CoV-2 genetikai evolúciójával kapcsolatban eddig megfigyeltek alapján úgy tűnik, hogy a vírus más RNS-vírusokhoz képest viszonylag lassan mutálódik. A tudósok szerint ez annak köszönhető, hogy a vírus képes “lektorálni” az újonnan létrehozott RNS-kópiákat. Ez a korrektúrázó funkció a legtöbb más RNS-vírusban, beleértve az influenzát is, nem létezik. Az eddigi tanulmányok becslései szerint az új koronavírus körülbelül négyszer lassabban mutálódik, mint az influenzavírus, más néven a szezonális influenza vírusa. Bár a SARS-CoV-2 mutálódik, egyelőre nem tűnik úgy, hogy antigénügyileg sodródna. Meg kell azonban jegyezni, hogy a SARS-CoV-2 egy újonnan felfedezett, embert fertőző vírus. Még mindig sok az ismeretlen, és a SARS-CoV-2 vírussal kapcsolatos ismereteink folyamatosan bővülnek
A SARS-CoV-2 viszonylag lassú mutációs rátája reményt ad arra, hogy a vizsgált SARS-CoV-2 vakcinajelölteknek potenciálisan eggyel kevesebb akadálya lesz a hosszabb ideig tartó védelem nyújtásának képessége felé.
Antigénváltás
Az influenzavírusok antigénváltáson mennek keresztül, ami a vírus antigénjeiben bekövetkező hirtelen, jelentős változás, amely ritkábban fordul elő, mint az antigéndrift.
Ez akkor következik be, amikor két különböző, de rokon influenzavírustörzs egyszerre fertőzi meg a gazdasejtet. Mivel az influenzavírus genomját 8 különálló RNS-darab (az úgynevezett “genomszegmensek”) alkotják, néha ezek a vírusok “párosodhatnak”, egy “reasszortációnak” nevezett folyamat során. A reasszortálódás során két influenzavírus genomszegmense egyesülhet, hogy egy új influenzavírustörzset hozzon létre.
A reasszortálódás eredményeként egy új vírus altípus jön létre, amelynek antigénjei az eredeti törzsek keverékei.
Amikor a váltás megtörténik, a legtöbb embernek kevés vagy egyáltalán nincs immunitása a keletkező új vírus ellen (amint azt az alábbi “x” jelek mutatják). Az antigéneltolódás eredményeként megjelenő vírusok azok, amelyek a legnagyobb valószínűséggel járványokat okoznak.
A koronavírusok nem rendelkeznek szegmentált genommal, és nem tudnak reasszortálni. Ehelyett a koronavírusok genomja egyetlen, nagyon hosszú RNS-darabból áll. Amikor azonban két koronavírus megfertőzi ugyanazt a sejtet, rekombinálódhatnak, ami más, mint a reasszortálódás. A rekombináció során a két “szülői” koronavírus genomjának darabjaiból egy új, egyetlen RNS-genomot varrnak össze. Ez nem olyan hatékony, mint a reasszortálódás, de a tudósok úgy vélik, hogy a koronavírusok rekombinálódtak már a természetben.
Amikor ez megtörténik, a tudósok a keletkező vírust “új koronavírusként” azonosítják. Az új koronavírus létrejötte, bár más mechanizmussal történik, mint az influenzavírusok antigénváltozása, hasonló következményekkel járhat: világjárványszerű terjedéssel.
Az influenza-vírusok világjárványszerű terjedése néha nem reasszortmentáció, hanem “zoonózis” révén is létrejöhet, amikor egy más állatokat, gyakran madarakat vagy sertéseket megfertőző influenzavírus átugrik az emberre, és terjedni kezd.
Ez történik a koronavírusokkal is, amikor az új emberi koronavírusok vagy az új emberi koronavírusok génjei olyan ősi koronavírusokból származnak, amelyek más állatokat, például denevéreket, tevéket vagy pangolinokat fertőztek meg.
A mai napig azt láttuk, hogy a koronavírusok az influenzavírusokhoz hasonlóan viselkednek a járványkitörések és most már a pandémia létrehozásában a rekombinációs és zoonózis folyamatokból származó, új humán koronavírusokat generáló (az új humán influenzavírus altípusok antigénváltásához és zoonózis eredetéhez hasonló) folyamatok révén.
Eddig azt láttuk, hogy a humán koronavírusok mutálódnak, de nem mennek át antigén driftelésen. Ez jó hír a koronavírus vakcinák számára. Mindazonáltal, tekintettel az influenzavírusok és a koronavírusok viselkedése közötti hasonlóságokra, bőséges okunk van arra, hogy továbbra is éberen figyeljünk a SARS-CoV-2 jövőbeli antigénváltozásainak lehetőségére, és hogy szükség esetén felkészüljünk egy lehetséges COVID-19 vakcina módosítására.