Egy közelmúltban bekövetkezett mutáció fertőzőképesebbé változtatta a SARS-CoV-2 koronavírust, ezzel párhuzamosan azonban sokkal sérülékenyebbé is tette a készülő vakcinákkal szemben – állapította meg egy kutatás, amit a rangos Science tudományos folyóiratban közöltek.

A szóban forgó mutáció neve D614G, és Európában jelent meg először, majd hamar elterjedt a kontinensen. A Chapel Hill-i Észak-Karolinai Egyetem és a Wisconsin–Madison Egyetem közös kutatása azt találta, hogy bár a D614G mutáns törzs gyorsabban terjed, és hatékonyabban replikálódik, mint az eredeti, Vuhanban felfedezett változat, egyúttal sérülékenyebbé is vált az antitest-terápiákkal és a készülő vakcinákkal szemben – írja a publikációt jegyző egyetemek sajtóközleménye. 

Az is kiderült, hogy a gyorsabb replikáció ellenére a kórokozó nem okoz veszélyesebb tüneteket, mint elődje. 

A tanulmány egyik szerzője, Ralph Baric epidemiológus szerint a D614G vírus tízszer hatékonyabban terjed, mint az eredeti törzs és gyorsabban is szaporodik az orr hámsejtjeiben. Baric több mint harminc éve tanulmányozza a különböző koronavírusokat, munkája nagy szerepet játszott az ismert COVID-19 ellenes gyógyszer, a Remdesivir kifejlesztésében.

Forrás: AFP/Alissa Eckert
A koronát alkotó fehérjetüskék szerepe
A koronavírus tüskéi kulcsok, amik sejtjeink zárjait nyitják. A zár jelen esetben az ACE-2 (angiotenzin-konvertáló enzim 2) nevű receptorfehérje, ehhez kötődik fehérjetüskéjével a kórokozó. A tüske aktiválásához viszont szükség van egy másik, nagyon fontos fehérjére, a TMPRSS2 proteázra. E két molekulával a SARS-CoV-2 már be tud jutni a sejtbe, amit aztán eltérít, hogy saját reprodukcióját biztosítsa.

Egyszerre előnyös és hátrányos mutáció

Miként jöhetett létre a D614G törzs?

A vírusok saját másolataikat gyártatják le a fertőzött sejtekkel, így szaporodnak. A másolási folyamat azonban nem tökéletes, becsúszhatnak hibák, és ezzel az eredetitől eltérő, mutáns törzsek jelenhetnek meg. Az új mutációk sokszor nincsenek hatással a vírus viselkedésére, olykor azonban megváltoztathatják azt.

A fehérjéket aminosavak építik fel. Jelen esetben az történt, hogy egy másolási hiba következtében a fehérjetüske 614. aminosav-pozícióján az aszparaginsav (rövidítve D) glicinre (G) cserélődött. Ez változást okozott a fehérjetüskék struktúrájában, ami miatt a módosult koronavírus egyszerűbben tud a gazdasejtbe jutni. 

Az új képesség első látásra a kórokozónak kedvez, a megváltozott szerkezetű fehérjetüskék azonban a SARS-CoV-2 gyenge pontjává válhattak, mert az antitestek rajtuk keresztül könnyebben tudják semlegesíteni a vírust. 

A készülő védőoltások ezeknek az antitesteknek a termelődését váltják ki.

Az ábrán a D614G törzs fehérjetüskéje látható. Pirossal azok a régiók vannak jelölve, amiket a mutáció érintettForrás: Juan Gaertner

Hörcsögökön tesztelték a vírusváltozatokat

Hogy kiderítsék, miben különbözik a D614G törzs az eredeti vírustól, a kutatók hörcsögöket fertőztek meg a két változattal. Ezt követően a fertőzött rágcsálókat ketrecekbe zárták, és nyolc egészséges hörcsög közelébe helyezték – a két csoport fizikálisan nem érintkezhetett egymással, de a levegő szabadon áramolhatott közöttük. A kutatók kis idő elteltével ismét megvizsgálták az állatokat.

  • Az eredeti vírus a második napon még egyetlen egészséges hörcsögöt sem betegített meg, a negyedik napon azonban az összes állat elkapta a kórokozót.
  • A D614G variáns ezzel szemben már a második napon megfertőzött hat egyedet, a negyedik napon pedig az összes rágcsáló szervezetében kimutatták a vírust. 

Az eredmény alapján tehát a mutáns vírus 10-szer gyorsabban replikálódik, és emiatt hatékonyabban is fertőz. 

„Azt mutattuk ki, hogy a mutáns vírus hatékonyabban terjed a levegőben, mint az eredeti, és ez lehet az oka annak, hogy dominánssá vált az emberek között" – írta a kiadott közleményben Yoshihiro Kawaoka, aki szintén részt vett a kutatásban. 

A szakértők azt is bizonyították, hogy bár gyorsabban terjed, a D614G szerencsére nem súlyosbítja a betegség lefolyását. 

(Az eredményeket részletező tanulmány ide kattintva olvasható.) 

A vírus fúziója a gazdasejttel (illusztráció)Forrás: BSIP/Jacopin

Hatékony és biztonságos vakcinák a láthatáron

A tanulmány egyik konklúziója tehát az, hogy a D614G vírustörzs úgy tűnik, érzékenyebb lehet a védőoltások által kiváltott immunválaszra, mint elődje, ez pedig mindenképpen jó hír. 

Az elmúlt hetekben több vakcina hatásosságáról is biztató hírek érkeztek. Mind a Moderna, mind a Pfizer-BioNTech készítménye közel 95 százalékos védettséget adott a klinikai próbák harmadik fázisában. RNS-vakcinákról van szó, ami egy vadonatúj technológia: nem a vírust, hanem annak génszekvenciáját, a hírvivő RNS-ét juttatják a testbe. A hírvivő RNS feladata, hogy a sejtekkel legyártassa a koronavírus tüskéit, és ezzel beindítsa az immunrendszer válaszreakcióját, az antitestek termelését. A módszer egyrészt biztonságos – hiszen nem okoz fertőzést -, ráadásul olcsó is.

A klinikai próbák adatai szerint több készülő vakcina hatékonysága átlépte a 90 százalékot, ami nagyon biztató fejleményForrás: Picture-Alliance via AFP/Verwendung weltweit/Frankhoemann/Sven Simon

Szintén nagyon ígéretes az orosz Szputnyik V oltóanyagának 92 százalékos hatékonysága. Ez a vakcina adenovírust tartalmaz, melyből a replikációért felelős géneket eltávolították. Az így létrejövő ún. vektor nem képes fertőzni, és betegséget okozni, viszont beleépíthető a SARS-CoV-2 genetikai anyaga, ami aztán kiváltja a szervezetben a szükséges immunreakciót. A vektorvakcinák technológiája nem teljesen új, több független kutatás is vizsgálta hatékonyságukat és biztonságosságukat, hasonló oltóanyaggal kísérleteznek az AstraZeneca gyógyszercég és az Oxfordi Egyetem kutatói is.

Az AstraZeneca fejlesztése ugyancsak jól vizsgázott. A november 19-én közölt korai adatok szerint az oltás megfelelő immunműködést váltott ki a 70 év felettiekben, azaz az időseket is megvédi a koronavírustól.

Végül, de nem utolsósorban a napokban a kínai Sinovac Biotech készítményéről is jöttek ki előzetes adatok, ezek alapján a vakcina gyors immunválaszt váltott ki a klinikai próbák első két fázisában. Az oltás inaktivált vírusokat, vagyis nem élő, hanem elölt kórokozókat használ az szervezet felkészítésére. A módszert már régóta alkalmazzák, többek között az influenzaoltás is így működik.

A Sinovac Biotech terméke mellett három másik kínai vakcina jár már a klinikai tesztek harmadik szakaszában.