Jihoafričtí vědci, kteří objevili novou variantu viru COVID-19, se podělili o své poznatky

Na konci loňského roku identifikovala Síť pro genomický dohled v Jihoafrické republice (NGS-SA) vedená výzkumnou platformou pro inovace a sekvenování v KwaZulu-Natal (KRISP) rychle se šířící novou variantu viru SARS-CoV-2, který způsobuje COVID-19. Nová varianta, nazvaná 501Y.V2, vyvolává zásadní otázky – včetně toho, zda budou současné vakcíny a léčba stále účinné.

S podporou Jihoafrické rady pro lékařský výzkum a ministerstva pro vědu a inovace vytvořila skupina předních jihoafrických virologů, imunologů, vakcinologů, specialistů na infekční choroby a mikrobiologů konsorcium, které se od té doby zabývá konkrétními vědeckými otázkami týkajícími se varianty 501Y.V2. Poznatky, které získají, budou sdíleny s tvůrci politik a vývojáři vakcín, diagnostiky a léčby. Server The Conversation Africa požádal konsorcium o nejnovější informace o jejich práci na viru 501Y.V2.

Jaká věda stojí za hledáním?“

Viry se klasicky mění průběžně, kousek po kousku. Změněný virus se nazývá „varianta“ původního viru; základní jádro viru zůstává stejné.

Změny v genetickém kódu viru se nazývají mutace. Nová varianta nazvaná 501Y.V2 získala ve srovnání s původním virem SARS-CoV-2 23 mutací. Důležité je, že 20 z těchto mutací způsobuje změny aminokyselin a osm z nich se nachází v proteinu hrotu viru SARS-CoV-2.

Když jsou mutace nebo genetické změny pro virus výhodné, přetrvávají. Změny mohou viru umožnit lepší přežití nebo účinnější přenos.

Víme, že podobné varianty s mnoha mutacemi se nezávisle na sobě objevily také ve Velké Británii a Brazílii. Jihoafrická republika má obzvláště dobré výzkumné kapacity pro zachycení variant a týmy výzkumníků je aktivně hledají. Konsorcium NGS-SA navíc následovalo tip klinického personálu soukromé nemocnice v Nelson Mandela Bay v provincii Eastern Cape v zemi. Kliničtí lékaři zaznamenávali neobvykle vysoký počet případů COVID-19. To možná vysvětluje, proč zde byla tato varianta zachycena tak rychle.

Proč je tato varianta znepokojující?

Obava spočívá v tom, že 501Y.V2 se může šířit mezi lidmi mnohem účinněji než jiné varianty SARS-CoV-2.

Mutace 501Y.V2 zahrnovaly změny v části viru známé jako protein spike. Tento protein hrotu viru se prostřednictvím „receptoru“ zahákne za lidskou buňku, aby do ní mohl vstoupit: tak začíná infekce. Virus se pak začne v buňkách množit. Nakonec se z buněk uvolní a může pokračovat v infikování dalších buněk.

Změny v proteinu spike viru 501Y.V2 pravděpodobně posilují jeho vazbu na receptory lidských buněk, což umožňuje snadnější infekci a větší množení v hostiteli. To může mít za následek větší množství viru v nakažené osobě, která pak může snadněji nakazit další lidi. Konečným výsledkem by mohlo být rychlejší šíření mezi lidmi.

Vědci pozorovali, že 501Y.V2 se rychle stal „dominantním“ mezi více variantami, které cirkulují v jihoafrické populaci. To silně naznačuje, že nové mutace této varianty nabízejí výhodu při přenosu. V některých oblastech Jihoafrické republiky je nyní více než 80 % virů v současné době izolovaných od nakažených lidí 501Y.V2.

To pravděpodobně znamená, že většina lidí, kteří jsou nyní nakaženi, má koronavirus, který je snadněji přenosný.

Nové varianty identifikované ve Spojeném království a Brazílii mají mnoho podobných mutací a potenciálně podobné výsledky. Výzkum potvrdil větší přenosnost ve Spojeném království.

Nový výzkum z Jižní Afriky navíc ukazuje, že 501Y.V2 může unikat protilátkám vytvořeným při předchozí infekci. To znamená, že protilátky lidí, kteří byli infikováni předchozími variantami, nemusí proti 501Y.V2 fungovat stejně dobře.

Výzkumný tým použil krevní plazmu od pacientů, kteří měli COVID-19 v dřívějších vlnách, aby zjistil, zda protilátky v jejich krvi mohou neutralizovat nebo zneúčinnit 501Y.V2. Zjistili, že protilátky těchto pacientů byly méně schopné neutralizovat 501Y.V2 ve srovnání s předchozími variantami COVID-19 v Jižní Africe. K neutralizaci 501Y.V2 v laboratorních podmínkách byla zapotřebí asi šestkrát až dvěstěkrát vyšší koncentrace v plazmě.

K podobným závěrům dospěl i výzkum jiné skupiny z Jihoafrické republiky. Tým testoval protilátkovou odpověď ze vzorků krevní plazmy od 44 osob, které byly dříve infikovány dřívějšími variantami COVID-19. Zjistili, že téměř polovina testované plazmy nedokázala neutralizovat 501Y.V2 – v laboratorních podmínkách.

Tato data jsou důvodem ke znepokojení. Je však třeba provést další práce, než budeme moci kategoricky říci, co to znamená pro imunitu lidí proti 501Y.V2, stejně jako důsledky pro vakcíny určené pro dřívější varianty. Je to proto, že naše imunitní odpověď na infekci a na vakcíny zahrnuje i jiné složky než jen protilátky.

Způsobuje tato varianta jiné příznaky nebo závažnější onemocnění?

To je předmětem probíhajícího výzkumu. Kliničtí lékaři a vědci pracující v první linii zatím nepozorovali žádné rozdíly v příznacích u osob nakažených novou variantou ve srovnání s osobami nakaženými jinými variantami. Nezdá se tedy, že by virus způsoboval větší počet onemocnění nebo vedl k většímu počtu úmrtí.

V této fázi se také zdá, že nová varianta způsobuje podobné spektrum onemocnění – hůře se daří starším lidem, mužům a lidem s některými dalšími zdravotními potížemi.

Klinická léčba zůstává naprosto stejná: léčba kyslíkem, když ji lidé potřebují, steroidy (např. dexametazon) pro lidi s těžším onemocněním a léky na ředění krve, aby se zabránilo vzniku krevních sraženin, což je častá komplikace COVID-19. Hlavní terapií, která prokazatelně snižuje počet úmrtí, je dexametazon, který působí proti hyperaktivní imunitní reakci na virus, nikoli proti viru samotnému.

Je pravděpodobné, že současné vakcíny ochrání před novou variantou?

Výzkum probíhá. Dokud se neprokáže opak, lze očekávat, že vakcíny budou proti této variantě účinné, jak bylo prokázáno v dosavadních klinických studiích.

Vakcíny nás chrání tím, že vyvolávají imunitní odpověď proti proteinu hrotu viru. Vakcíny předkládají protein hrotu imunitnímu systému, který jej rozpozná jako cizí – útočníka – a vyvolá proti tomuto proteinu imunitní odpověď. Když se tělo později setká se skutečným virem, imunitní odpověď je připravena jej rozpoznat a zničit dříve, než způsobí onemocnění.

Součástí imunitní odpovědi je tvorba protilátek. Protilátky se vážou na virus a činí ho neinfekčním. Víme, že některé části proteinů hrotu v nové variantě se změnily, a proto je protilátky vytvořené vakcínami nemusí rozpoznat tak dobře jako dříve. Je však pravděpodobné, že protilátky vytvořené vakcínou rozpoznají i další části tohoto cílového hrotu ochrany. Kromě toho by se mohly kompenzovat i další složky imunitní odpovědi vyvolané vakcínami, jako je například T buněčná odpověď, která je rovněž důležitá pro kontrolu virů.

Probíhající výzkum se dělí do dvou kategorií:

Prvně se používá krev lidí, kteří dostali vakcíny proti COVID-19, aby se zjistilo, zda protilátky v této krvi vyvolané vakcínou mohou neutralizovat virus ve zkumavce. Pokud ano, je pravděpodobné, že vakcína bude stále fungovat stejně dobře proti 501Y.V2 jako proti jiným variantám.

Druhé, vědci zkoumají, které varianty byly přítomny u lidí, kteří se zúčastnili testů s vakcínou a přesto u nich došlo k onemocnění virem COVID-19. Pokud je identifikováno více variant 501Y.V2 ve srovnání s ostatními variantami, je pravděpodobné, že vakcína nefunguje tak dobře proti 501Y.V2.