כיצד עלתה גרסת Omicron של COVID-19?

אחד המאפיינים יוצאי הדופן והמסקרנים ביותר של מוטציה כבדה אומיקרון הגרסה היא שהוא רכש את כל המוטציות בפרץ אחד תוך פרק זמן קצר מאוד. מידת השינוי היא עד כדי כך שחלק מהאנשים חושבים שזה בהחלט יכול להיות זן אנושי חדש וירוס (SARS-CoV-3?). איך ייתכן שהתרחשה רמה כה גבוהה של מוטציה בפרק זמן כה קצר? יש הטוענים כך אומיקרון ייתכן שהתפתח מחולה מדוכא חיסונית עם זיהום כרוני כלשהו כמו HIV/איידס. או, האם זה יכול היה להתפתח בגל הנוכחי ב אירופה שהיה עד לקצבי שידור גבוהים מאוד? לחלופין, האם זה יכול להיות קשור למחקר על רווח של פונקציה (GoF) או כל דבר אחר? מי מרוויח? בשלב זה לא ניתן להסיק מסקנה כלשהי. אף על פי כן, מאמר זה מנסה לשפוך אור על ממדים שונים הקשורים לתופעה.  

הגרסה החדשה של COVID-19 שדווחה לאחרונה מדרום אפריקה ב-25^th נובמבר 2021 התפשט למספר מדינות בעולם, כלומר בריטניה, קנדה, יפן, אוסטרליה, אוסטריה, הונג קונג, ישראל, ספרד, בלגיה, דנמרק ופורטוגל. זה הוגדר כגרסה חדשה של דאגה (VOC) על ידי ארגון הבריאות העולמי וזכה לשם אומיקרון. Omicron מאופיין ב-30 שינויים בחומצות אמינו, שלוש מחיקות קטנות והחדרה קטנה אחת בחלבון הספייק בהשוואה לוירוס המקורי¹. עם זאת, בהתבסס על שיעורי המוטציות² של נגיפי RNA, לא ניתן לפתח 30 פלוס מוטציות בן לילה. זה ייקח לפחות 3 עד 5 חודשים ליצור 6 מוטציות בגנום 30kb של SARS-CoV-2 בהתבסס על קצב המוטציות שהנגיף עובר באופן טבעי² עם שידור ממארח ​​למארח. לפי החישוב הזה היה צריך לקחת 15 - 25 חודשים עד שמשהו כמו Omicron יופיע, הנושא 30 מוטציות. עם זאת, העולם לא ראה את המוטציה ההדרגתית הזו עולה לאורך פרק הזמן האמור. טוענים כי גרסה זו התפתחה מזיהום כרוני של חולה מדוכא חיסונית, אולי חולה HIV/איידס לא מטופל. בהתבסס על מידת השינוי, יש לסווג אותו כזן חדש של וירוס (ייתכן ש-SARS-CoV-3). עם זאת, מספר המוטציות הקיימות עשוי להעיד על יכולת ההעברה הגבוהה יותר מאשר גרסאות אחרות. עם זאת, נדרשים מחקרים נוספים כדי לאשר זאת. 

השבועות הבאים הם קריטיים לקביעת מידת ההעברה של הגרסה החדשה ואת חומרת המחלה שהיא גורמת. עד כה, כל המקרים היו קלים וא-סימפטומטיים והחדשות הטובות הן שלא הייתה תמותה. אנחנו צריכים גם להעריך את המידה שבה הגרסה החדשה יכולה לחמוק מההגנה החיסונית שמספקת החיסונים הנוכחיים. זה יאפשר לנו להחליט כמה זמן נוכל להמשיך עם החיסונים הנוכחיים לפני שנתאים אותם לגרסה החדשה. פייזר ומודרנה כבר נקטו צעדים לקראת כוונון החיסונים שלהם. עם זאת, השאלה המתעוררת עדיין נותרה על מקורה של גרסה זו. סביר שוריאנט אומיקרון עשוי היה להתפתח בגל הנוכחי של שכיחות גבוהה יותר של מקרים באירופה הרבה קודם לכן, אך דווח על ידי הרשויות בדרום אפריקה לאחרונה (בהתבסס על רצף גנום). עם זאת, ייתכן שזה לא המקרה שכן הגל הנוכחי היה שם במשך 4-5 החודשים האחרונים ולפי שיעורי המוטציות, היה צריך לגרום לא יותר מ-5-6 מוטציות. 

או היה אומיקרון, תוצר של מחקר Gain of Function (GoF) המוביל לפיתוח של פתוגנים פוטנציאליים למגפה (PPPs)^3,4. מחקר רווח בתפקוד מתייחס לניסויים שבהם פתוגן (במקרה זה SARS-CoV-2), מקבל את היכולת לבצע פונקציה שאחרת לא הייתה חלק מקיומו הרגיל. במקרה זה, זה יכול להוביל להעברה מוגברת ולעלייה בארסיות. זה עלול להוביל להתפתחות של אורגניזם חדשני ולא היה קיים בטבע. הכוונה של מחקר GoF היא להשיג הבנה של הווריאציות הפתוגניות ולהיות מוכן עם תרופה או חיסון, אם וריאנט כזה מתעורר בטבע. מספר המוטציות שהושגו על ידי ה-PPPs, לא רק הופך את הזן למועבר מאוד, אלא גם עוזר להימלט מהנוגדנים המנטרלים שנוצרו נגד הנגיף המקורי אצל אנשים מבריאים. בנוסף, מניפולציה של זנים אפשרית באמצעות טכניקות הנדסה גנטית מודרניות המבוססות על רקומבינציה ממוקדת של RNA⁵. זה יכול גם להוביל לגרסאות/זנים פתוגניים חדשים עם מספר רב יותר של מוטציות, מה שמוביל לנגיף מועבר וארסני ביותר. מחקר הראה ש-20 מוטציות המתרחשות בחלבון הספייק, כולל שינויים ומחיקות, מספיקות להתחמקות מרוב הנוגדנים שנוצרו בפלזמה של אנשים שנדבקו או חוסנו נגד SARS-CoV-2⁶. על פי מחקר אחר, תחת לחץ חיסוני חזק, SARS-CoV-2 יכול להשיג את היכולת לברוח מהנוגדנים על ידי ביצוע 3 שינויים בלבד, שתי מחיקות בתחום ה-N טרמינלי ומוטציה אחת (E483K) בחלבון הספייק.⁷. 

האם יש לאפשר מחקר מסוג זה שמוביל ליצירת PPPs? למעשה, הרווח של מחקר תפקוד נאסר על ידי ארה"ב בשנת 2014 על ידי NIH, לאחר סדרה של תאונות שכללו פתוגנים שלא טופלו במרכז האמריקאי לבקרת מחלות ומניעתן, מה שמרמז שהסיכונים הקשורים לסוג כזה של מחקר, עולים בהרבה על הטבות שהוא עשוי לספק. מי מרוויח מההופעה וההתפשטות של PPPs כאלה? אלו שאלות קשות שדורשות תשובות אמיתיות.  

*** 

הפניות:  

1. המרכז האירופי למניעת ובקרת מחלות. ההשלכות של הופעתו והתפשטותו של SARSCoV-2 B.1.1. גרסה 529 של דאגה (Omicron), עבור האיחוד האירופי/EEA. 26 בנובמבר 2021. ECDC: שטוקהולם; 2021. זמין באינטרנט ב https://www.ecdc.europa.eu/en/publications-data/threat-assessment-brief-emergence-sars-cov-2-variant-b.1.1.529   

2. Simmonds P., 2020. היפרמוטציה משתוללת של C→U בגנומים של SARS-CoV-2 וקורונה אחרים: גורמים והשלכות למסלולי האבולוציה שלהם לטווח הקצר והארוך. 24 ביוני 2020. DOI: https://doi.org/10.1128/mSphere.00408-20 

3. NIH. מחקר הכולל פתוגנים פוטנציאליים של מגיפה. (דף נבדק ב-20 באוקטובר 2021. https://www.nih.gov/news-events/research-involving-potential-pandemic-pathogens  

4. החולות הנודדים של מחקר 'רווח של תפקוד'. טבע 598, 554-557 (2021). דוי: https://doi.org/10.1038/d41586-021-02903-x 

5. Bert Jan Haijema, Haukeliene Volders, ו-Peter JM Rottier. טרופיזם החלפת מינים: דרך יעילה לתפעל את גנום הקורונה החתולית. כתב עת לווירולוגיה. כרך א. 77, מס' 8. DOI: https://doi.org/10.1128/JVI.77.8.4528-4538.20033 

6. Schmidt, F., Weisblum, Y., Rutkowska, M. et al. מחסום גנטי גבוה לבריחת נוגדנים פולקלונליים מנטרלים SARS-CoV-2. טבע (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-04005-0 

7. אנדרייאנו E., ואח' 2021. בריחת SARS-CoV-2 מפלסמת הבראה מנטרלת מאוד של COVID-19. PNAS 7 בספטמבר 2021 118 (36) e2103154118; https://doi.org/10.1073/pnas.2103154118 

***