Komentár Tima Sumpfa (The Epoch Times)

Nový výskum z Nebraskej univerzity ukázal, že mutácie SARS-CoV-2 „bežia v jednej skupine“. V porovnaní s inými koronavírusmi našli vedci prekvapivé podobnosti v štrukturálnych, ako aj genetických zmenách.

Vedci Katherine LaTourretteová a Hernan Garcia-Ruiz z Nebrasky (USA)  sa vlastne venujú výskumu rastlinných vírusov, no koronavírus sa nevyhol ani ich laboratóriu. Poznatky o mutáciách rastlinných vírusov využili na výskum koronavírusov Beta, ku ktorým patrí aj SARS-CoV-2.

Predpovedanie ďalšieho vývoja SARS-CoV-2

Po tom, čo tím z Nebrasky porovnával skorší vývoj SARS-CoV-2 s jeho ďalšími „príbuznými“ – koronavírusmi Beta, zistil, že mutácie SARS-CoV-2 sa vyskytujú v podstate na rovnakých miestach, a to geneticky, ako aj štrukturálne. Tieto podobnosti s jeho predchodcami vrátane SARS-CoV-1 a MERS-CoV by mohli podľa vedcov pomôcť predpovedať ďalší vývoj SARS-CoV-2.

Vedci zverejnili výsledky svojho výskumu v časopise Journal of Virology v polovici júla.

„Problémom pri pohľade len na jeden z variantov je, že cez stromy nevidíte les,“ uviedla Katherine LaTourretteová, doktorandka na Univerzite Nebraska – Lincoln. Celkový obraz však umožňuje „predpovedať typ mutácie v SARS-CoV-2“. Nakoniec vždy vyvstávali rovnaké otázky:

Budú vakcíny účinné z dlhodobého pohľadu? Potrebujeme dodatkovú posilňovaciu vakcináciu? Nakazia sa očkovaní druhýkrát?

Nová mutácia je ako pokus „hackera“ o prelomenie komplikovaného hesla či „antivérového programu“

Genetický kód vírusu určuje jeho schopnosť infikovať bunky a vytvárať si z nich viac kópií. Tento kód pozostáva zo základných spojení nazývaných nukleotidy. Ak vírus mutuje, nukleotidy sa menia. Môžu sa pridať nové alebo zmiznúť či sa vzájomne zamieňať.

Vedci tvrdia, že veľa mutácií má minimálny alebo žiadny účinok. Mutácie sú ako pokus o prelomenie komplikovaného hesla zmenou iba jedného znaku, pravdepodobne bez efektu.

Avšak ak má „hacker“ dosť času, nakoniec natrafí na mutáciu, ktorá sa zhoduje s heslom. Pre vírusy to znamená zmenu ich štruktúrnych prepojení alebo aminokyselín tak, aby mohla mutácia lepšie preniknúť do buniek a množiť sa. Tieto mutácie môžu poskytnúť „hackerom“ a vírusom rozhodujúcu výhodu oproti „konkurentom“.

V niektorých prípadoch môže zmutovaný „hacker“ alebo vírus obísť ďalšie bezpečnostné opatrenia – imunitné reakcie v tele vrátane tých, ktoré sú vyvolané existujúcimi „antivírusovými programami“ – očkovaním. Vývoj nových vakcín môže tento problém vyriešiť iba čiastočne, podobne ako nové heslo nezabráni hackerom v ďalšom úspechu.

Predpovedanie vzorov mutácií. Varianty nie sú náhodné

Keď vypukla koronakríza, LaTourretteová a Garcia-Ruiz, docent fytopatológie z Virologického centra v Nebraske, porovnávali rastlinné vírusy s ohľadom na ich mutačné vzorce. Analyzovali sekvenovanie DNA špecifických miest na genómoch všetkých vírusov toho istého druhu. Cielene hľadali mutácie v jednom bode: Segmenty, v ktorých sa zmenil iba jeden nukleotid. Podľa toho sa dalo zistiť, či sa v príbuzných rastlinných vírusoch vyskytujú určité mutácie. Tieto mutácie potom možno vysledovať spätne k funkčným zmenám aminokyselín vo vírusoch.

„Vedci majú často konkrétny rastlinný vírus, ktorý skúmajú,“ povedala LaTourretteová. "Veľmi dobre ho poznáte. No naša otázka znie: Čím je druh určovaný? Vieme, že varianty nie sú náhodné. Zbierajú sa v určitých oblastiach genómu a tieto oblasti sú (niekedy) v celom druhu rovnaké. Je to napríklad prispôsobenie sa hostiteľovi. Ide teda o oblasti, ktoré sa musia stále meniť, aby sa ďalej vyvíjali so svojím hostiteľom.“

Pri porovnaní Beta koronavírusov vedci takúto oblasť našli: takzvaný spike proteín.  Ten u všetkých Beta koronavírusov vyčnieva a riadi vstup do hostiteľských buniek väzbou na receptory na povrchu. Vo všetkých známych Beta koronavírusoch vrátane SARS-CoV-2 sa v tomto bode hromadia aj mutácie.

Aj keď tvorí iba 17 percent genómu SARS-CoV-2, približne polovica všetkých mutácií súvisela práve s týmto „hypervariabilným“ spike proteínom. Ako vedci tiež zistili, tieto mutácie sa vyskytujú v rovnakých oblastiach genómu a dokonca aj v rovnakých podjednotkách spike proteínu ako doteraz v ktoromkoľvek inom Beta koronavíruse.

„Všetky naše analýzy ukázali, že variácie skutočne existujú,“ uviedla LaTourretteová. „Nezáležalo na tom, kedy sme ich sledovali, aké varianty sme sledovali, kľúčom bol spike proteín.

Flexibilita a mutácie kľúčom k „úspechu vírusu“

Rovnako ako ďalší virológovia vedci potvrdili, že spike proteín SARS-CoV-2 je neusporiadaný. Aj keď sú aminokyseliny vo svojej všeobecnej architektúre podobné, podľa LaTourretteovej majú „určitý priestor“ na posunutie do mierne odlišných konfigurácií. To je skutočne zlá správa, pretože štrukturálna flexibilita pravdepodobne ponúka aj určitý funkčný priestor.

"Ľudia môžu mať mierne odlišné bunkové receptory,“ vysvetľuje LaTourretteová. "Takže treba mať receptor (spike proteín), ktorý môže tieto malé posuny kompenzovať. Ak by to bolo veľmi usporiadané, nebol by posun a potom by sa nemohol nakaziť každý. No ak je flexibilita, je to oveľa ‘lepší vírus’. V zásade je táto oblasť hypervariabilná a flexibilná, čo je o to trpkejšie.“

Obe vlastnosti spôsobili, že SARS-CoV-2 bol obávaným protivníkom, pri ktorom je na mieste ostražitosť, tvrdí LaTourrettová. Nemožno predvídať, či súčasné metódy budú postačovať. Poznanie silných stránok vírusu v jeho evolučnej histórii by však mohlo pomôcť pri vypracovaní vhodnej stratégie:

Počas vývoja SARS-CoV-2 bude potrebné, aby sa vakcíny naďalej cielili na charakteristický spike proteín.

Podľa LaTourretteovej vzory mutácií Beta koronavírusu by mohli pomôcť vedcom predpovedať, ktoré domény proteínu pravdepodobne najviac, alebo najmenej zmutujú, uzatvára komentár Tim Sumpf v The Epoch Times.