Радикалната еволюция на Омикрон: 13-те ключови мутации

Ако си припомним класическото произведение „Война на световете“, ще се сетим за интересния край както на книгата, така и на филма. Могъщите жители на Червената планета унищожават повечето хора и човечеството почти няма шанс да оцелее. Но колкото и силни и умни да са извънземните пришълци, те губят войната – невидимите вируси и бактерии за нула време се справят с неканените гости. За щастие на Марс не живеят описаните от Хърбърт Уелс пришълци, но ние знаем, че приключването на много войни и съдбата на цивилизацията често са определяни далеч не от пълководците и кралете. Това е направено от вирусите и бактериите.

На практика цялата наша история е историята на борбата с смъртоносните болести и днес ние отново воюваме на този фронт. Според най-новите научни изследвания коронавирусът се е появил в резултат от естествените еволюционни процеси и само за две години преобърна нашия живот. Всичката ни суета и увереност в собственото ни превъзходство се пропукаха пред един микроскопичен инфекциозен агент със скромното име SARS-CoV-2. Но как да разберем дали нашият враг става по-силен или обратното, започва да отстъпва?

Омикрон и неговите производни

Вирусът, който за първи път бе открит в китайския град Ухан в края на 2019 година, днес вече не е заплаха за нас. Но неговото потомство, което е твърде многообразно, се разпространява в целия свят с невиждана скорост. Вирусът се оказа много хитър и се научи да заобикаля имунната система на организма, усъвършенствайки своите възможности с помощта на разнообразни мутации. С една от тях се борим буквално сега, но следващите са на път.

Една от най-характерните черти на Омикрон е неговото изключително бързо разпространяване и неговото голямо сходство с обикновената простуда. Стигна се дотам, че без специални тестове е невъзможно да се определи каква именно е причината за нашето заболяване –  обикновена респираторна инфекция или все пак COVID-19.

Изследователите считат, че Омикрон идва от Южна Африка, където освен covid се разпространяват редица други заболявания, а процентът на ваксинация е неприлично нисък. Поради тази причина Омикрон бързо придоби свои собствени подварианти. Наскоро се появи информация за новия вариант BA-2, който предизвиква безпокойство сред учените. Причината за техните вълнения е ясна – зашеметяващият брой мутации дадоха възможност на Омикрон да извърши удивително голям еволюционен скок. Как стана това?

За да отговорят на този въпрос учените се опитват да изяснят по какъв начин  Омикрон използва новите мутации в своя полза. Всеки път когато вирусът се размножава в клетката, съществува известна неголяма вероятност, че клетката ще създаде дефектно копие на своите гени. Но от тези мутации се създават така наречените дефектни вируси, които не могат да се конкурират с другите инфекции. Само че в случая с Омикрон не стана така.

Еволюционният скок

Да се върнем за малко в 2020-та година, когато коронавирусът без особено да бърза започна да се разпространява в цялата планета и постепенно да създава нови мутации. Еволюционният процес бе бавен и стабилен до месец декември, когато британските учени откриха във Великобритания нов вариант на SARS-CoV-2, който имаше 23 мутации, каквито няма в оригиналния вариант, открит в Ухан. Този вариант получи името Алфа и скоро стана доминиращ в целия свят.

2021-ва година донесе със себе си и други бързо разпространяващи се варианти. Докато някои от тях оставаха ограничени в определени държави или континенти, вариантът Делта с 20 различни мутации измести Алфа и стана доминиращият щам през изминалото лято. След това се появи Омикрон с неговите 53 мутации и той вече започна да измества щама Делта.

Според научната работа, която бе публикувана на 18-ти януари тази година в bioRxiv, някои от тези мутации са общи за Омикрон, Делта и другите щамове. Изследователите предполагат, че те са възниквали по няколко пъти и че естественият отбор е помагал това да се случва отново и отново.

Освен това те обръщат голямо внимание на шиповидния протеин, понякога наричан спайков протеин, с помощта на който щамът Омикрон се закрепва върху клетките. Само в този спайков протеин са открити над 30 мутации, като 13 от тях изключително рядко се срещат при другите коронавируси – дори и в техните далечни вирусни роднини, открити при прилепите.

Според натрупания към днешен ден научен опит, ако дадена мутация е полезна за вируса или поне е неутрална, изследователите би трябвало да я срещат много по-често. Но ако мутациите се срещат рядко или напълно отсъстват, то това като правило е вредно за вируса и предотвратява неговото размножаване. Омикрон пренебрегва тази логика, като този щам не само не умира, но и буквално образно казано излетя. Досега учените нищо подобно не са срещали.

13-те мутации: какво следва?

Изследователите са на мнение, че тези 13 мутации не са случайно разхвърляни по повърхността на Омикрон. Те образуват три клъстъра, всеки от които променя неголяма част от протеина. Всяка една от тези три области играе огромна роля в уникалността на Омикрон.

Двата от тези три клъстъра променят шиповидния протеин близо до неговия край и дават възможност на вируса изключително активно да заразява даже хората, които са се ваксинирали и които са преболедували от COVID-19. Третият клъстър от мутации променя спайковия протеин близо до неговата основа. Тази област влиза в действие след като върхът на шипа се закрепи за клетката и по този начин се дава възможност на вируса да вкара своите гени в новия стопанин.

Този нов начин на заразяване дава възможност да се обясни защо Омикрон не предизвиква толкова тежко заболяване като неговите предшественици. Известно е, че клетките на горните дихателни пътища лесно поглъщат Омикрон, но той много по-рядко стига до белите дробове, както това правеха предишните щамове на новия коронавирус.

„Считаме, че най-вероятно Омикрон е обърнал серията от 13-те лоши мутации в своя полза еволюирайки при необичайни условия, например в човешки организъм с понижен имунитет. Хората с хронични инфекции се превръщат в еволюционни лаборатории, в които израстват редица нови поколения коронавируси“ – съобщават авторите на тази научна работа.

Учените добавят, че подобни мутации могат многократно да възникват при един и същи човек. Това ще продължава дотогава, докато Омикрон не подбере правилната комбинация от мутации, които му дават възможност най-добре да се разпространява сред здравите хора.

И така, какво ни говорят резултатите от проведените научни изследвания? Тази изключително важна научна работа показа колко сложно е реконструирането на еволюцията на един вирус, дори и на такъв, който се е появил съвсем наскоро. Що се отнася до неговите нови варианти, според учените с времето той все повече ще започне да прилича на грип или на лека настинка. Това вече се вижда, понеже всеки нов щам на коронавируса предизвиква все по-леки заболявания.

Но от време на време е възможно да възникнат по-сериозни варианти на SARS-CoV-2, понеже коронавирусът продължава да мутира. И все пак вече имаме повод за оптимизъм – счита се, че на практика всички следващи мутации ще напомнят на лека простуда.

Някои учени наричат Омикрон естествената ваксина. Световната здравна организация очаква възникването на още по-заразен, но и още по-безопасен вариант. В Дания се появи подобен подвариант на Омикрон, който веднага зарази цялото население до ниво от 99%. Счита се, че тези варианти са дори благоприятни, понеже създават обществен имунитет и въздействието на коронавируса със всяка нова вълна отслабва. Той става по-заразен, но не предизвиква толкова тежко заболяване от COVID-19.

СЗО от своя страна заяви, че все още не се знае достатъчно за разликите между подвариантите на Омикрон и призова да се извършат нови научни изследвания за качествата на щама, включително неговата заразност, тежест на предизвикваното заболяване и способността му да заобикаля имунната защита.