Nowy etap pandemii: niebezpieczny szczep „Delta”

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-16 16:14

Nowy indyjski szczep covid-19, nazwany już przez naukowców „Delta”, zrodził trzecią falę pandemii w wielu krajach. W samym New Delhi sytuacja jest po prostu katastrofalna - 30 000 przypadków dziennie. Instytuty zaczęły badać „Deltę” i natychmiast uruchomiły alarm.

Nowy szczep okazał się nie tylko bardziej zakaźny, ale także mniej podatny na przeciwciała. Oznacza to, że może z powodzeniem opierać się „kontratakom”, które nasz układ odpornościowy skieruje przeciwko niemu.

Kiedy wariant koronawirusa, obecnie nazywany „Deltą”, po raz pierwszy pojawił się w indyjskim stanie Maharasztra w grudniu 2020 r., nie wydawał się niczym szczególnym. Ale kiedy kilka miesięcy później uderzył w New Delhi, konsekwencje były najbardziej druzgocące, z prawie 30 000 przypadków każdego dnia pod koniec kwietnia. „Nagle zaczął dominować i całkowicie zmiażdżyć szczep Alpha, który do tej pory był najbardziej rozpowszechniony w mieście”, mówi Anurag Agrawal, szef Instytutu Genomu i Biologii Zintegrowanej w New Delhi.

Wydawało się, że New Delhi nie stanie w obliczu kolejnej poważnej epidemii, powiedział Agrawal, ponieważ wielu jego mieszkańców było chorych lub zaszczepionych. Okazało się jednak, że te środki obrony przed Deltą są bezsilne. Jest bardziej zaraźliwy i wymyka się systemowi odpornościowemu, mówi: „Trzymetrowy mur wokół miasta jakby zamienił się w półmetrowy mur, przez który nietrudno się przeskoczyć”.

Z New Delhi szczep szybko się rozprzestrzenił i teraz wydaje się, że ogarnia świat nową, niszczycielską falą. W Wielkiej Brytanii Delta odpowiada już za ponad 90% nowych przypadków: spowodowało to, że liczba przypadków koronawirusa ponownie wzrosła po gwałtownym spadku, a w zeszłym tygodniu rząd musiał nawet odroczyć ostatnią fazę swojego planu otwarcia granic. Wybuch delty w Lizbonie zmusił rząd Portugalii do nałożenia trzydniowego zakazu podróżowania między stolicą a resztą kraju.

Do końca sierpnia opcja ta będzie stanowić nawet 90% wszystkich przypadków koronawirusa w Unii Europejskiej, ostrzegła dziś szefowa Europejskiego Centrum ds. Zapobiegania i Kontroli Chorób Andrea Ammon. „Jest bardzo prawdopodobne, że szczep Delta rozprzestrzeni się szeroko latem, szczególnie wśród młodych ludzi, którzy nie są objęci programem szczepień” – powiedziała. „Może to narazić bardziej narażonych obywateli na poważne zachorowanie lub nawet śmierć. jeśli nie są w pełni zaszczepione.”

Wyścigi Delta zostały zarejestrowane w Rosji, Indonezji i wielu innych krajach. W Stanach Zjednoczonych, gdzie rozpowszechnienie szczepu szacuje się na co najmniej 14%, CDC stwierdziło 15 czerwca, że jest to „największe obawy”.

Ten wzrost wywołał szereg badań, które miały na celu zrozumienie, dlaczego Delta rozprzestrzenia się znacznie szybciej niż pozostałe trzy niepokojące warianty, jeśli jest bardziej niebezpieczna, oraz w jaki sposób unikalny zestaw mutacji, które powodują zmiany w środowisku białkowym, może powodować poważne szkody. Przybycie Delta pokazało, że wirus SARS-CoV-2 może się dostosowywać i ewoluować w nadchodzących miesiącach i latach.

W tej chwili Delta stanowi szczególne zagrożenie dla najbiedniejszych krajów, których dostęp do szczepionek jest ograniczony lub całkowicie nieobecny – mówi Sumya Shwaminathan, główny doradca naukowy Światowej Organizacji Zdrowia. „Najbardziej martwi mnie to, co się stanie, gdy Delta dotrze do Afryki”, mówi.

Badanie przeprowadzone przez Public Health England podkreśliło potencjał proliferacyjny Delta. W porównaniu z Alpha, która została uruchomiona w Wielkiej Brytanii w 2020 roku, „mamy o 50% lub 100% więcej transmisji” – mówi Adam Kucharski, model developer w London School of Hygiene and Tropical Medicine.

Ale Kuharsky mówi również, że mogło to wpłynąć na zmniejszenie ochrony przed szczepionkami. Na podstawie danych z Anglii i Szkocji szczepionki Pfizer-BioNTech i AstraZeneca zapewniają nieco mniejszą ochronę przed objawowymi zakażeniami z nowym wariantem niż w przypadku szczepu Alpha. Osoby, które oddają tylko jeden strzał, są szczególnie narażone – podobnie jak wielu w Wielkiej Brytanii. (Dwie dawki jakiejkolwiek szczepionki nadal zapewnią ten sam wysoki poziom ochrony przed hospitalizacją, nawet przeciwko Delta). Nie jest jasne, jak dobrze chronią inne szczepionki stosowane na całym świecie, i niewiele jest dowodów na ochronę u osób, które wyzdrowiały z poprzednich fal koronawirusa.

Oba te efekty – zwiększona transmisja i unikanie odporności – są trudne do oddzielenia od siebie, ale szef Wellcome Trust, Jeremy Farrar, uważa, że za skokiem w Delta stoi transmisja, a nie obejście odporności. „Jeśli Alpha jest o około 50% bardziej zakaźna niż naturalny szczep, a Delta jest o kolejne 50%, to mówimy o wirusie, który jest dwukrotnie bardziej zakaźny niż oryginalny szczep” – wyjaśnia wirusolog ewolucyjny z Oxford Aris Katzourakis University.

Oznacza to, że kraje i populacje o niskim wskaźniku szczepień mogą stanąć w obliczu nowych dużych epidemii. „Jeśli szybsze rozprzestrzenianie się wynika wyłącznie z podstaw wirusa, to jest to katastrofalna wiadomość dla reszty świata” – mówi Kuharski.

Co więcej, Delta częściej wysyła do szpitala niezaszczepionych obywateli niż Alpha. Wczesne dane z Wielkiej Brytanii sugerują, że ryzyko hospitalizacji może być dwukrotnie wyższe. Podsumowując, te cechy mogą spowodować ogromne problemy w Afryce, powiedział Schwaminathan. „Nie będzie tlenu, nie będzie wystarczającej liczby łóżek szpitalnych. A wiemy już, że wyniki szpitali w Afryce są gorsze niż w innych krajach – mówi. „Więc może to naprawdę prowadzić do wyższych wskaźników śmiertelności nawet wśród młodych ludzi”.

Mutacje zakłócają działanie przeciwciał

Naukowcy właśnie zaczęli rozumieć, dlaczego Delta jest tak niebezpieczna. Skupili się na zestawie dziewięciu mutacji w genie, który koduje białko wypustek sondujące powierzchnię i umożliwiające wirusowi wniknięcie do ludzkich komórek. Jedna ważna mutacja, nazwana P681R, zmienia aminokwas tuż obok miejsca cięcia furyny, w którym ludzki enzym przecina białko - jest to kluczowy krok, który umożliwia wirusowi wniknięcie do ludzkich komórek.

W szczepie Alpha ta mutacja sprawiła, że cięcie było bardziej wydajne. Według jednej ze wstępnych publikacji z końca maja, mutacje Delta jeszcze bardziej ułatwiają rozkład furyny. Naukowcy spekulują, że może to również zwiększyć przenośność wirusa.

Jednak japońscy naukowcy, którzy stworzyli pseudowirusy niosące tę samą mutację, nie potwierdzili zwiększonej zakaźności w warunkach laboratoryjnych, a w Indiach inne warianty koronawirusa z tą samą mutacją okazały się znacznie mniej zakaźne niż Delta, mówi wirusolog ewolucyjny z Uniwersytetu. z Edynburga, Andrew Rambaut). „Więc musi zachodzić interakcja z czymś innym w genomie”.

Inne mutacje Delta mogą pomóc w osłabieniu odporności. Niektóre z nich zmieniają N-końcową domenę kręgosłupa (NTD), która wystaje z powierzchni białka. W niedawnym artykule w czasopiśmie Cell, ujawniono, że jedna z plam NTD, nazwana „super-miejscem”, niezmiennie celuje w „super-silne” przeciwciała neutralizujące pochodzące od pacjentów, którzy wyzdrowieli. Unikalne mutacje Delta usuwają aminokwasy w pozycjach 156 i 157 „superczęstotliwości” i zmieniają aminokwas 158 z argininy na glicynę – ta ostatnia eliminuje bezpośredni punkt kontaktu dla wiązania przeciwciał, wyjaśnia biolog strukturalny z University of Florida, David Ostrov.

„Uważamy, że mutacja 157/158 jest jedną z charakterystycznych mutacji Delta, która nadała szczepowi ten fenotyp unikania odporności” – zgadza się Trevor Bedford, biolog komputerowy z Fred Hutchinson Cancer Research Center.

Inna mutacja w superregionie NTD może również zwalczyć przeciwciała. A naukowcy powinni zacząć badać rolę zmian w innych białkach Delta, mówi Nevan Krogan, biolog molekularny z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco. „Jest wiele rzeczy, których nie wiemy o tych opcjach na każdym poziomie. Wydaje się, że błąkamy się w ciemności.” Na przykład „Delta” ma kilka mutacji w białku nukleokapsydu, które pełni wiele funkcji „jak szwajcarski scyzoryk”, wyjaśnia wirusolog David Bauer z Instytutu Francisa Cricka. Eksperymentowanie w celu wyjaśnienia zajmie jednak miesiące.

Przyspieszone szczepienia

Tymczasem naukowcy są zgodni: potrzebne są pilne działania, aby powstrzymać rozprzestrzenianie się nowego wariantu. „Obawy dotyczące Delta powinny nas motywować do naprawdę przyspieszenia szczepień i zwiększenia dostępności szczepionek w dziedzinie, w której Delta zyskuje na popularności” – powiedziała wirusolog Angela Rasmussen z University of Saskatchewan. Prezydent USA Joe Biden wezwał Amerykanów do pełnego szczepienia, aby uchronić się przed Deltą. Ammon wezwał dziś kraje europejskie do przyspieszenia planów pełnego szczepienia wrażliwych populacji.

Ponadto, powiedziała, konieczne jest utrzymanie ograniczeń, aby nowa opcja nie rozprzestrzeniała się i pociągała za sobą nowy wzrost zachorowalności, hospitalizacji i zgonów. Kraje o ograniczonym dostępie do szczepionek muszą powrócić do środków, takich jak dystans fizyczny i maski, powiedział Rasmussen. A w Europie Ammon wezwał kraje, aby zrobiły jedno i drugie: utrzymały ograniczenia podczas pracy nad pełnym zaszczepieniem wrażliwych populacji.

Celem jest nie tylko ratowanie życia, ale także zapobieganie dalszemu rozwojowi wirusa. Rozprzestrzenianie się Delta pokazało, że naukowcy nie są w stanie rozpoznać niebezpiecznych nowych wariantów na czas, aby powstrzymać ich rozprzestrzenianie się, mówi Emma Hodcroft, wirusolog z Uniwersytetu w Bazylei, pomimo bezprecedensowych globalnych wysiłków na rzecz śledzenia ich ewolucji w czasie rzeczywistym. Byłoby niebezpieczne zakładać, że SARS-CoV-2 zatrzyma się na tym, powiedział Katsurakis. „Wszystko, co w ewolucji zdarzyło się co najmniej dwa razy, jest już wzorcem”, mówi. „Nie zdziwiłbym się, gdybyśmy za rok lub dwa zobaczyli podobne zmiany”.