A fertőzések nagy száma miatt jönnek az új koronavírus-variánsok

A mutánsok számának növekedéséért a napjainkban egyre nagyobb számban diagnosztizált koronavírus-fertőzések felelnek.

A koronavírus-variánsok megszaporodása hangsúlyosabban irányította a figyelmet a – mindennapi életünkre nagy hatással lévő – evolúcióbiológia szerepére. Biológusok szerint azonban roppant bonyolult az a folyamat, ahogyan a mutációknál a véletlenszerűség és a természetes kiválasztódás (szelekció) végül létrehozza a variánsokat. Így aztán még szakmai körökben is adódhat félreértés, tévedés, majd vita azzal kapcsolatban, hogy miként és miért is jönnek létre az új variánsok.

A legutóbbi időkig, a gyors fejlődés, változás talán leghíresebb példája a nyírfaaraszoló (Biston betularia) volt. Ez a lepkefaj az evolúcióelmélet híveinek kedvelt példaállata, a természetes szelekció egyik legjobb mintáját látják benne. E lepkefajnak világos és sötét színváltozata létezik. Az 1800-as évek közepén, az ipari forradalom idején angliai gyárak (pl. Manchesterben is) korommal borították el a lepke élőhelyét, így a világos színű egyedeket könnyebben észrevették a ragadozóik a sötét háttér előtt. A sötétebb színű egyedek a megváltozott környezetben jobban tudták álcázni magukat, az ellenségeik elől jobban el tudtak rejtőzni, eredményesebben tudtak szaporodni, mint a világos változat.

Két szakértő, az evolúcióbiológus Vaughn Cooper (aki mikrobiológiát és molekuláris genetikát tanít a Pittsburgh-i Egyetemen) és Lee Harrison, az epidemiológia és a fertőző betegségek professzora (University of Pittsburgh) együttműködve kutatják a patogének fejlődését. Az elmúlt másfél évben azt figyelték, hogy miként alakulnak ki világszerte a különféle koronavírus-mutációk.

Sok laikus gondolkodott el azon, hogy vajon nem a nagyon hatékony COVID-19 elleni védőoltások miatt jönnek-e létre a vakcina elől elbújni, kitérni képes variánsok. Ám a vakcinák kapcsán figyelembe kell azt venni, figyelmeztetnek a tudósok, hogy a világ lakosságának csak kevesebb mint 40%-a kapta meg a vakcina egy adagját. Az alacsony jövedelmű, szegény országokban ez a szám csak 2%-nyit tesz ki. Eközben pedig naponta csaknem egymillió új fertőződés történik a világban. A nagyobb fertőzőképességű új variánsok, így például a delta felbukkanását nem a vakcinák, hanem a kontroll nélkül zajló fertőzésátvitel (transzmisszió) idézi elő – szögezik le a tudósok.

Ez is érdekelheti Mire képes az erős immunrendszer a SARS-CoV-2 koronavírus ellen, és mire nem?

Hogyan mutálódik egy vírus?

Bármely organizmus számára, a vírust is beleértve, a szaporodás (azaz a reprodukció) lényege a genetikai információ továbbadása. Ám ennek folyamata gyakran tökéletlen. A koronavírusokban a genetikai információt az RNS hordozza, márpedig ebben a másolás során gyakrabban keletkezik hiba, mint a DNS esetében. A tudósok kimutatták, hogy amikor a koronavírus megkettőződik, az új víruskópiák mintegy 3%-ában új, esetlegesen random hiba található – ezt nevezik mutációnak, a köznyelvben is így ismerik.

Minden egyes infekció során a megfertőzött szervezetben vírusok milliói jönnek létre, szaporodásuk során pedig sok megváltozott, az eredetitől eltérő (mutáns) koronavírus is keletkezik.

Azonban a sokkal nagyobb számban létező „eredeti” törzshöz tartozó vírusok háttérbe szorítva akadályozzák a mutálódott vírusokat. A legtöbb bekövetkező mutáció ártalmatlan, nem változtatja meg a vírus működését. Ám akadhat olyan mutáció is, amely a vírus hátrányára válik. A mutációk kis töredéke pedig a vírus számára előnyös változást hozhat – például növeli fertőzőképességét. De a tudósok leszögezik, hogy ahhoz, hogy egy-egy mutáció tartósan megmaradjon, hogy új variáns keletkezhessen, több feltétel teljesülésére van szüksége: A mutálódott vírusnak sikeresen kell átjutnia új személybe és sok kópiát kell létrehoznia magáról.

A mutáns vírus számára a legnehezebb lépés átjutni egyik szervezetből a másikba

A megfertőzött személyben lévő legtöbb vírus genetikailag azonos azzal a törzzsel, amely elindította nála az infekciót. Annak van a legnagyobb valószínűsége tehát, hogy az eredeti törzshöz tartozó vírusokról létrejött másolatok egyike – és nem egy ritka mutáció – kerül át egy másik személybe. A kutatás éppen arra mutatott rá, hogy az szinte elő se fordul, annyira ritka, hogy mutálódott vírus kerül át az eredeti gazdaszervezetből egy másik személybe. És még akkor is, ha egy új mutáns is jelen van a fertőzést okozó vírusok közt, számban rendszerint messze túlnövik azt az új gazdaszervezetben meglévő nem mutáns vírusok, és általában onnan már nem is kerülnek át a következő, még újabb gazdaszervezetbe.

Az evolúcióbiológia palacknyak effektusnak nevezi egy populáció létszámának lecsökkenését, mely bekövetkezhet a magukra nézve káros mutációt hordozó vírusok kiszelektálódása révén, emiatt oly nagyon kicsi annak az esélye, hogy mutáns jusson át egyik egyénből a másikba. Mindenképpen kritikus jelentőségű az a tény, hogy a mutáns vírusoknak csak kis része képes új fertőzést elindítani, és az is limitáló tényező, hogy ez véletlenszerű (random) esemény. Ez tehát behatárolja (limitálja) annak valószínűségét, hogy új variánsok jöjjenek létre. Minden egyes új variáns születése valójában véletlenszerű eseménynek tekinthető – amibe belejátszik egy másolási hiba, és egy nem sok eséllyel bekövetkező átvitel. Kifejezetten kicsi annak az esélye, hogy egy megfertőzött személyben jelen lévő sok milliónyi koronavírus-kópia közül egy mutáns példány is bekerüljön azon néhány közé, amelyek egy másik személybe átjutva fertőzést okoznak, majd a mutáns az új gazda szervezetében fölerősödve új variánssá nőjje ki magát, azaz a mutáns példányok tartósan fennmaradjanak és – a saját szempontjukból nézve – sikeresen szaporodjanak tovább.

Hogy jönnek létre az új variánsok?

Sajnos, a kontrollálatlanul terjedő vírus még a legszűkebb evolúciós "palacknyakon" is át tudja verekedni magát. Miközben a legtöbb mutációnak nincs semmilyen hatása magára a vírusra, közülük néhány képes arra, hogy megnövelje a vírus fertőzőképességét, és némelyekkel ez meg is történik megtörtént már – mutatja a tapasztalat is. Ha egy gyorsan terjedő törzs képes arra, hogy valahol nagy számban idézzen elő COVID-19 eseteket, akkor legyőzi a kevésbé fertőző törzseket és új variánst fog generálni – éppen úgy, ahogyan a delta-variáns tette. Sok kutató keresi és tanulmányozza, hogy melyik mutációk hozzák létre a gyorsabban, szabadabban terjedő koronavírus-variánsokat. Úgy találták, hogy a variánsokban egyre gyakrabban jelenik meg több ugyanazon mutációk közül, amelyek képessé teszik a vírust az eredményesebb szaporodásra, azaz aminek következtében a megfertőzött személyben nagyobb vírusmennyiség lesz.

Abban a helyzetben, amikor egymilliónál is több új fertőzés történik minden egyes nap, és emberek milliárdjai még oltatlanok, bizony, bőven állnak rendelkezésre további fogékony gazdaszervezetek. Így a természetes kiválasztódás fogja helyzetbe hozni azokat a mutációkat, amelyek kihasználva azt, hogy sok az oltatlan, még fertőzőképesebbé teszik majd a koronavírust. Adott körülmények között a koronavírus evolúciójának korlátozására, visszaszorítására az a legjobb mód, ha a fertőz(őd)ések számát csökkentjük.

A vakcinák megállítják az új variánsokat

A delta-variáns elterjedt az egész világon, és már látszik, hogy szaporodnak az újabb variánsok is. Ha az a cél, hogy limitáljuk az infekciót, akkor a vakcinálás erre a jó válasz. Bár a delta-variáns megfertőzheti még a beoltottakat is, de esetükben a betegséglefolyás rövidebb, enyhébb, mint az oltást föl nem vett személyeknél. A beoltottság tehát jelentősen csökkenti azon mutáns vírusok kialakulásának esélyét, amelyek – azáltal, hogy vagy fertőzőképesebbé, könnyebben terjedővé teszik a vírust, vagy olyanná, hogy ki tudják kerülni a vakcinától nyert immunitást – képesek lehetnek átkerülni egyik gazdaszervezetből a másikba.

Végül, amennyiben sok idő elteltével csaknem mindenkinél mutatkozna majd valamennyi immunitás a koronavírus elleni vakcináció következtében, a többi törzzsel szemben versenyelőnyhöz juthatnának azok a vírusok, amelyek áttörik ezt a bizonyos immunitást. Elméletileg lehetséges, hogy ebben a helyzetben majd a természetes szelekció vezet el azokhoz a variánsokhoz, amelyek fertőzőképesek és súlyos betegséget okozhatnak még a vakcináltakban (is). Azonban reményt keltő az a tény, hogy ezen mutánsoknak azért még át kell verekedni magukat a népességben, a "palack nyakán". Minél több ideje van a vírusoknak arra, hogy szabadon mutálódjanak oltatlan emberekben, annál nagyobb az esélye annak, hogy több variáns alakul ki. Ha rövid időn belül a népesség jelentős része felvenné az oltást, akkor a fentebb vázolt negatív forgatókönyv sokkal kisebb eséllyel következhetne be.

Összefoglalva tehát az új variánsok megjelenésének meggátlásához jelenleg nincs beoltva a népesség elegendő része. Új mutációk és variánsok ki tudnak alakulni egyszerűen azért, mert sok új fertőződés történik. Az a szerény kis előny, amihez akkor jut a vírus, ha elkerüli a vakcina hatását, eltörpül amellett a határtalan lehetőség mellett, hogy korlátlanul talál és megfertőzhet rengeteg be nem oltott embert.

A világ már szemtanúja lehetett annak, hogy kapcsolat, összefüggés van a fertőzések száma és a mutánsok szaporodása között. A koronavírus lényegében hónapokig változatlan maradt, egészen addig, míg sikerült kontroll alatt tartani a pandémiát. Viszonylag kevés infekció esetén a genetikai információnak korlátozott a mutálódásra való lehetősége. De a fertőzési gócok belobbanásával a vírusnak lehetősége volt sokmilliószor replikálódni, aminek eredményként némely mutáció következtében fittebb (sikeresebb) mutánsok jöttek létre.

Az új variánsok kialakulásának tehát úgy lehet a legeredményesebben útját állni, ha megállítjuk a vírus terjedését. Erre mindmáig a vakcináció a hatásos válasz, mégpedig a védőoltás minden dózisának – akár a harmadik adagnak is – a felvétele.

Ezek is érdekelhetik

• Csaknem minden COVID-áldozat a nem beoltottak közül kerül ki az Egyesült Államokban
• A delta-variáns okozta betegség megjelenése, tünetei gyermekeknél
• Milyen ütemben alakul ki a COVID-19 elleni vakcinák hatása?

WEBBeteg.hu
Szerző: Fazekas Erzsébet, újságíró, Forrás: Massive numbers of new COVID–19 infections, not vaccines, are the main driver of new coronavirus variants (Yahoo News) Lektorálta: Bak Marianna, biológus