Geber86 / Getty Images
Kluczowe wnioski
- Szpital Dziecięcy w Los Angeles przeprowadził największe jak dotąd badanie genomowego COVID-19 u dzieci.
- Badanie wskazuje na możliwy związek między niektórymi mutacjami SARS-CoV-2 a ciężkością choroby.
- Próbki wykazały wysoki poziom zmienności genetycznej w Kalifornii.
Podobnie jak wiele wirusów, SARS-CoV-2, wirus powodujący COVID-19, przechodzi wiele mutacji genetycznych, gdy rozprzestrzenia się w dużej populacji. Naukowcy dopiero zaczynają rozumieć te różnice i ich wpływ na stan zdrowia, zwłaszcza u dzieci.
W największym do tej pory badaniu genomowym COVID-19 u dzieci, zespół ze Szpitala Dziecięcego w Los Angeles odkrył związek między mutacjami wirusowymi a ciężkością choroby. W czasopiśmie opublikowano listopadowe badanieChoroby zakaźne Open Forum.
„Jeśli możemy zrobić cokolwiek, aby dowiedzieć się, czy istnieje jakakolwiek korelacja między genetyką mutacji genomu wirusa a fenotypem choroby (obserwowalnymi cechami COVID-19), możesz uzyskać informacje o tym, jak najlepiej leczyć pacjenta”, Xiaowu Gai Dr, jeden z autorów badania i dyrektor bioinformatyki w szpitalu dziecięcym w Los Angeles, mówi Verywell.
Aby lepiej zrozumieć, w jaki sposób zmienność genetyczna może wpływać na populację pediatryczną, zespół badawczy przeanalizował informacje genetyczne wirusa od 141 zakażonych dzieci w okresie od 13 marca do 16 czerwca. Próbki te wykazały wysoki poziom zmienności i częstość występowania pospolitego mutacja związana z wyższymi szybkościami transmisji.
Co to oznacza dla Ciebie
Materiał genetyczny SARS-CoV-2, wirusa wywołującego COVID-19, nieustannie ewoluuje. Naukowcy pracują nad zrozumieniem, w jaki sposób mutacje genetyczne mogą wpływać na przenoszenie wirusa i nasilenie choroby u zakażonych pacjentów.
Ciągle zmieniający się wirus
Mutacje to błędy, które pojawiają się w genomie wirusa - lub materiale genetycznym - podczas replikacji. Większość wirusów doświadcza pewnej zmienności, gdy krążą w populacji. W SARS-CoV-2 wiele mutacji jest nieistotnych lub może nawet osłabiać wirusa. Jednak inne mogą wpływać na łatwość przenoszenia wirusa, a nawet na to, jak ciężka jest choroba.
„Kiedy wiele osób myśli o COVID-19, myślą o tej jednej rzeczy, o tej osobliwości” - mówi Gai. „Ale nie tak na to patrzymy. Wirus w ciele każdego pacjenta z infekcją wirusową jest mieszanką wielu różnych kopii tego wirusa ”.
Jedna powszechna mutacja, zwana D614G, powoduje zmiany w białku wypustowym wirusa. Chociaż nie była ona powszechna, gdy wirus zaczął się rozprzestrzeniać na całym świecie na początku tego roku, od tego czasu ta wersja stała się dominująca na całym świecie. Autorzy podają, że był obecny w 99,3% pobranych przez nich próbek pediatrycznych.
Mutacja D614G, która zwiększa białko wypustki używane przez wirusa do przedostania się do ludzkich komórek, umożliwia wirusowi łatwiejszą transmisję. Nie ma jeszcze żadnych rozstrzygających dowodów na to, że mutacja ta zmienia nasilenie objawów choroby.
Białko wypustkowe COVID-19 pośredniczy w wejściu koronawirusa do komórki gospodarza.
Zespół badawczy znalazł jednak związek między kladem 20C - zmutowaną wersją wirusa - a poważniejszymi objawami. Klady 20A, 20B i 20C są niedawno zmutowanymi wersjami wirusa. Wszystkie ciężkie przypadki pediatryczne i wszystkie z wyjątkiem jednego umiarkowanie ciężkiego przypadku w tym badaniu zawierały wersję wirusa z kladem 20C.
Implikacje mutacji
„Kiedy opinia publiczna patrzy na takie stwierdzenie, brzmi przerażająco, że wirus mutuje” - mówi Verywell, lekarz medycyny Stuart Campbell Ray, ekspert ds. Chorób zakaźnych i profesor medycyny na Uniwersytecie Johnsa Hopkinsa. „Ale wszystkie wirusy RNA mają współczynnik mutacji. A wskaźnik mutacji SARS-CoV-2 jest około pięć razy wolniejszy niż grypy - przynajmniej tak było do tej pory ”.
Ten stosunkowo niski wskaźnik mutacji może być pomocny dla naukowców próbujących poradzić sobie z nowym wirusem. Jednak Ray ostrzega, że wraz ze wzrostem populacji zarażonych osób wzrośnie także szybkość mutacji.
Wraz z wprowadzeniem rozwiązań wspomagających układ odpornościowy przeciwko infekcji wirusowej - takich jak szczepienia, wcześniejsza ekspozycja na wirusa, rekonwalescencja osocza i terapia przeciwciałami - SARS-CoV-2 może ewoluować, aby uniknąć odpowiedzi immunologicznej. Oznacza to, że możliwe jest, że kandydaci na szczepionki, które są obecnie obiecujące, mogą stać się mniej skuteczne w nadchodzących miesiącach, ponieważ wirus nadal mutuje.
„Istnieje ryzyko - ponieważ ta pandemia wymknęła się spod kontroli - że te mutacje mogą się kumulować i mogą się zdarzyć tylko te właściwe, które pozwolą uniknąć odpowiedzi immunologicznej” - mówi Ray, który nie jest powiązany z badaniem.
Szczepionki, które okazały się skuteczne, nadal prawdopodobnie będą chronić organizm przed wirusem. Ale, podobnie jak w przypadku innych szeroko rozpowszechnionych wirusów, takich jak grypa, może być konieczne uzupełnienie lub nowe wersje szczepionki, aby pokryć wszelkie nowe szczepy wirusa, które pojawią się w przyszłości.
Radzenie sobie z nieznanymi zmiennymi
Chociaż często podaje się, że COVID-19 jest mniej dotkliwy u dzieci niż u dorosłych, według badań jedno na troje dzieci hospitalizowanych z powodu tej choroby trafia na oddział intensywnej terapii. choroby, zrozumienie składu genetycznego wirusa może dostarczyć kluczowych informacji na temat rozwoju leczenia.
Jednak sama struktura wirusa może powiedzieć genetykom tylko tyle o tym, jak wpłynie on na osoby zarażone. Muszą również wziąć pod uwagę dane demograficzne i informacje genetyczne osoby zakażonej.
Gai ostrzega, że chociaż te odkrycia mogą wskazywać na korelację między pewnymi mutacjami a ich skutkami, potrzeba wielu większych badań, aby wykazać, że mutacja zdecydowanie powoduje cięższą chorobę. Pomimo tego, że było to największe jak dotąd badanie genomiczne dotyczące COVID-19 u dzieci, objęło tylko 141 dzieci.
„W rzeczywistości nie jest to zbyt duży rozmiar próbki” - mówi Gai. „Nie możemy przeprowadzić analizy korelacji dla każdej indywidualnej mutacji z fenotypem choroby”.
Ponadto w badaniu nie uwzględniono różnic w wieku, płci, wcześniejszych warunkach i innych ważnych czynnikach. Wyniki dotyczące wiremii pacjentów mogą być również wypaczone na podstawie tego, kiedy próbki zostały pobrane od pacjentów. Mimo to badanie przyczynia się do poszerzenia wiedzy na temat tego, jak zmienność genetyczna może wpływać na ważne wyniki zdrowotne.
„Potrzebujemy takich raportów, aby zrozumieć, jak wirus ewoluuje” - mówi Ray. „Sekwencje z takich badań, w połączeniu z sekwencjami z całego świata, mają dużą wartość, pomagając nam zrozumieć, jak ten wirus ewoluuje i czy musimy dostosować nasze strategie, aby nim zarządzać”.
