De ce se răspândesc mai ușor noile variante de SARS-CoV-2

Sursa: Pixabay

Mutațiile aleatorii le permit noilor forme ale virusului să se lege mai bine de celulele umane, notează The Economist. Publicația britanică explică, în contextul „performanțelor” Delta, de ce fiecare nouă variantă este campioană în cursa pentru răspândire.

<< Virusurile, ca toate organismele, au cicluri de viață. Ale lor sunt parazite, debutând când un virus părinte infectează o altă creatură și îi deturnează celulele pentru a face copii ale sale. În cazul SARS-CoV-2, virusul care a provocat pandemia, acest lucru se întâmplă atunci când se fixează pe o enzimă numită ACE2 de pe membrana unor celule umane și își strecoară genomul prin celulă. Această invazie celulară este ajutată de o proteină care este ca un crampon pe suprafața virusului, cunoscută sub numele de spike (țeapă – n.tr.). Modificările țepei, urmare modificărilor genetice cauzate de mutație, schimbă proprietățile generale ale virusului, în special capacitatea acestuia de a se răspândi prin populații.

Natura mutabilă a virusurilor este înrădăcinată în caracterul aleatoriu inerent procesului de producere a copiilor oricărui obiect, făcând erorile inevitabile. Pe măsură ce celulele gazdă tot produc copii ale SARS-CoV-2, apar erori, numite mutații. Marea majoritate a virușilor nu supraviețuiesc erorilor de replicare. Dar unii o fac și pot chiar să prospere ca urmare a schimbărilor, întrecând virușii ancestrali și răspândindu-se mai eficient prin populația lor gazdă. Există câteva părți ale structurii virusului care sunt mai capabile să reziste mutațiilor: proteina spike este cea mai tolerantă la schimbări. Virusurile care au trecut prin mutații și care supraviețuiesc și se dezvoltă se numesc variante. Acestea au început să apară serios, în cazul SARS-CoV-2, în noiembrie 2020, odată cu apariția variantei Alpha și detectarea ulterioară a acesteia în Kent, în sud-estul Angliei. Noile variante trebuie să prezinte un anumit avantaj față de cele vechi pentru a deveni forma dominantă a virusului. Acest avantaj ar putea fi dobândit în multe moduri, dar pentru o boală respiratorie precum covid-19, unul dintre cei mai importanți factori este transmisibilitatea, cât de ușor trece virusul de la o persoană la alta.

Una dintre primele mutații care au crescut transmisibilitatea a fost denumită N501Y, uneori cunoscută sub numele de „Nelly”, fiind una dintre cele opt mutații care au caracterizat proteina spike a variantei Alpha. Denumirea tehnică a mutației este relativ simplă odată ce înțelegi că se referă la modificări ale genomului virusului și la structura aminoacizilor pentru care codifică. „501” înseamnă că schimbarea se petrece cu cel de-al 501-lea aminoacid dintr-un lanț de 1.273 care cuprinde spike-ul. Ordinea și compoziția acestor aminoacizi este dictată de o secvență de genom potrivită, astfel încât „501” se referă atât la poziția pe genom cât și la poziția pe lanțul de aminoacizi. „N” este prescurtarea pentru asparagină, care în N501Y este schimbată cu „Y”, care este tirozina. Deoarece diferiți aminoacizi au proprietăți chimice ușor diferite, acest schimb are un impact asupra structurii proteinei spike. Rezultatul este că se schimbă modul în care este distribuită sarcina electrică. Acest lucru modifică ușor forma proteinei, deoarece zonele cu sarcină electrică pozitivă atrag zone cu sarcină negativă. Datorită acestor dinamici, N501Y permite unei părți cruciale a spike-ului să se răsucească cu aproximativ 20 de grade, astfel încât să se potrivească mai bine cu receptorul ACE2. Consecința este o conectare mai bună, ceea ce înseamnă că orice copie a variantei care intră în corp este mai probabil să-și găsească ținta și să înceapă replicarea. Acest lucru crește transmisibilitatea. Alte mutații au un truc similar, eliberând diferite părți ale vârfului în moduri diferite, astfel încât să se poată lega mai eficient de ACE2.

Modificările aduse formei spike-ului nu reprezintă singura modalitate de creștere a transmisibilității. Delta, varianta care a fost detectată pentru prima dată în India și care se răspândește în prezent în întreaga lume, pare a fi chiar mai transmisibilă decât Alpha și celelalte variante. Nu este clar de ce, întrucât studiile structurale detaliate ale spike-ului din varianta Delta nu au fost încă finalizate.

Dar Ravindra Gupta, virusolog molecular la Universitatea Cambridge, și colegii săi susțin că transmisibilitatea crescută a variantei Delta are parțial de-a face cu o mutație la poziția 681. Acesta este punctul de pe spike în care, după ce s-a legat la ACE2, proteina este despicată în două. Dr. Gupta spune că P681R, ajutat de două mutații care modifică forma, facilitează tăierea proteinei și, astfel, intrarea în celule. Prezența sa înseamnă, de asemenea, că, odată ce o celulă începe să producă particule, proteinele lor de spike pot ajunge la suprafața celulei pre-tăiate. Acest lucru poate duce la particule de virus rase din părțile pe care anticorpii le recunosc și sunt gata să fuzioneze cu orice celulă din apropiere. De asemenea, poate încuraja celulele infectate să se îngrămădească cu altele.

Există și alte mutații teoretice care fac virusul mai transmisibil și la care nu a ajuns încă (s-ar putea să nu o facă niciodată, deoarece pot reprezenta contorsiuni ale proteinei spike care nu sunt posibile din punct de vedere fizic). Altele ajută virusul să se sustragă anticorpilor pe care sistemul imunitar îi aruncă în joc pentru a proteja corpul de infecții – așa cum un spike care a fost modificat de un set de mutații se poate lega mai bine de ACE2, așa și alte schimbări intervenite pot împiedica anticorpii să se lege de spike. Delta devine acum dominantă în raport cu alte variante din întreaga lume, setul său de mutații făcând-o să le depășească în mediul evolutiv pe care corpurile umane îl pun la dispoziție. Pentru ca o altă variantă să depășească Delta, va fi nevoie de noi trucuri. >>

Răpirea lui Freddy Heineken. Povestea incredibilă a celei mai mari răscumpărări din Europa

1 COMENTARIU

LĂSAȚI UN MESAJ

Please enter your comment!
Please enter your name here