Variante Covid și Omicron: lecții de la Gamma, Iota și Mu

La începutul anului 2021, oamenii de știință columbieni au descoperit o nouă variantă tulburătoare a coronavirusului. Această variantă, cunoscută mai târziu sub numele de Mu, a avut câteva mutații îngrijorătoare despre care experții cred că ar putea-o ajuta să evite apărarea sistemului imunitar.

În lunile următoare, Mu s-a răspândit rapid în Columbia, alimentează un nou val de cazuri de Covid-19. Până la sfârșitul lunii august, a fost detectat în zeci de țări și în Organizația Mondială a Sănătății l-a numit o „varianta de interes”.

„Mu începea să facă zgomot la nivel global”, a spus Joseph Fauver, epidemiolog genomic la Centrul Medical al Universității din Nebraska și autor al cărții. un studiu recent asupra variantei.

Și apoi s-a prăbușit. Astăzi, varianta practic a dispărut.

Pentru fiecare Deltă sau Omicron există variante Gamma, Iota sau Mu, care au provocat creșteri locale, dar nu au atins niciodată dominația globală. Și în timp ce înțelegerea Omicron rămâne o prioritate cheie în domeniul sănătății publice, există lecții de învățat din aceste descendențe mai mici, spun experții.

„Acest virus nu are niciun stimulent să nu se mai adapteze și să evolueze”, a spus Joel Wertheim, epidemiolog molecular la Universitatea din California, San Diego. „Și să văd cum a făcut asta în trecut ne va ajuta să ne pregătim pentru ceea ce ar putea face în viitor.”

Studiile asupra persoanelor care au fost, de asemenea, au scos în lumină deficiențele de supraveghere și erorile de politică – oferind mai multe dovezi că interdicțiile internaționale de călătorie în America nu au fost eficiente – și despre ceea ce face ca virusul să aibă succes, sugerând că în prima fază a pandemiei, transmisibilitatea a fost mai mare. important decât evaziunea imună.

De asemenea, cercetarea subliniază cât de mult contează contextul; variantele care au impact în unele locuri nu se înscriu niciodată în altele. Ca urmare, este dificil de prezis care variante vor deveni dominante, iar a rămâne la curent cu viitoarele variante și agenți patogeni va necesita o monitorizare completă, aproape în timp real.

„Putem câștiga multe analizând secvența genomică virală și spunând: „Acesta este probabil mai rău decât altul”, a spus dr. Wertheim. „Dar singura modalitate de a ști cu adevărat este să urmărim cum se răspândește, pentru că există multe variante potențial periculoase care nu au prins niciodată”.

Aici îl urmăresc pe Mu

cel coronavirus este în continuă evoluție și majoritatea variantelor noi nu sunt niciodată observate sau denumite. Dar alții trag un semnal de alarmă, fie pentru că devin din ce în ce mai frecvente, fie pentru că genomul lor arată de rău augur.

Ambele erau adevărate pentru Mu, pe măsură ce s-a răspândit în Columbia. „A avut câteva mutații pe care oamenii le urmăreau foarte îndeaproape”, a spus Mary Petrone, epidemiolog genomic la Universitatea din Sydney și autoarea noii lucrări a lui Mu. Mai multe dintre mutațiile proteinei sale au fost documentate în alte variante imuno-evazive, inclusiv Beta și Gamma.

În noul studiu, care încă nu a fost publicat într-un jurnal științific, oamenii de știință au comparat caracteristicile biologice ale lui Mu cu cele ale Alpha, Beta, Delta, Gamma și virusul original. Mu nu s-a replicat mai repede decât orice altă variantă, au descoperit ei, dar a fost cea mai imuno-evazivă din grup – mai rezistentă la anticorpi decât orice variantă cunoscută în afară de Omicron, a spus dr. Fauver.

Analizând secvențele genomice ale mostrelor de Mu colectate în întreaga lume, cercetătorii au reunit răspândirea variantei. Ei au ajuns la concluzia că Mu a apărut probabil în America de Sud la jumătatea anului 2020. Apoi a circulat luni de zile înainte de a fi detectat.

Supravegherea genomică în multe părți ale Americii de Sud a fost „petice și incompletă”, a spus Jesse Bloom, expert în evoluția virală la Centrul de Cercetare a Cancerului Fred Hutchinson din Seattle. „Dacă ar fi existat o supraveghere mai bună în aceste zone, ar fi fost mai ușor să facem o evaluare mai rapidă a preocupărilor legate de Mu”.

Mu a prezentat și o altă provocare. S-a dovedit că a existat un tip de mutație, cunoscut sub numele de mutație frameshift, care a fost rar în mostrele de coronavirus. Astfel de mutații au fost semnalate ca erori atunci când oamenii de știință, inclusiv Dr. Fauver, au încercat să-și încarce secvențele Mu în GISAIDun depozit internațional de genomi virali folosit pentru a urmări noile variante.

Această complicație a creat întârzieri în distribuirea publică a filmărilor Mu. Timpul care a trecut între momentul în care o probă de virus a fost prelevată de la un pacient și când a fost făcută publică pe GISAID a fost constant mai lung pentru cazurile Mu decât pentru cazurile Delta, au descoperit cercetătorii.

„Genomul în sine a creat, în esență, lacune artificiale de supraveghere”, a spus dr. Fauver. „Acest lucru a dus, cel puțin din experiența noastră, să nu obținem date timp de săptămâni, când încercăm în mod normal să le obținem în câteva zile”.

(Sistemele de control al calității GISAID sunt importante, au subliniat cercetătorii, iar depozitul a rezolvat problema.)

Combină aceste lacune de supraveghere cu evaziunea imunitară a lui Mu și varianta părea gata să decoleze. Dar nu asta sa întâmplat. În schimb, Mu a radiat din America de Sud și Centrală către alte continente, dar nu a circulat pe scară largă odată ce a ajuns acolo, au descoperit oamenii de știință. „A fost un indiciu că această variantă nu a fost neapărat la fel de potrivită pentru populațiile nord-americane și europene așa cum ne-am anticipat”, a spus dr. Petrone.

Probabil pentru că Mu s-a trezit în competiție cu o variantă și mai formidabilă: Delta. Delta nu era la fel de priceput la evitarea anticorpilor ca Mu, dar era mai transmisibil. „Deci, în cele din urmă, Delta s-a răspândit mai pe scară largă”, a spus dr. Bloom.

Variație bună, timp bun

Studierea variantelor de succes spune doar jumătate din poveste. „Variantele care nu devin dominante sunt, într-un fel, controale negative”, a spus dr. Petrone. „Ei ne spun ce a mers prost și, făcând acest lucru, ajută la completarea lacunelor de cunoștințe despre fitness-ul variantelor.”

Delta a depășit mai multe variante imuno-evazive pe lângă Mu, inclusiv Beta, Gamma și Lambda. Acest model sugerează că evaziunea imună în sine nu a fost suficientă pentru a permite unei variante să depășească o versiune foarte transmisibilă a virusului – sau cel puțin nu a fost cazul la începutul pandemiei, când puțini oameni erau imuni.

Dar vaccinurile și valuri multiple de infecție au schimbat peisajul imunitar. Potrivit oamenilor de știință, o variantă foarte imuno-evazivă ar trebui să aibă acum mai multe beneficii, ceea ce probabil explică parțial succesul Omicron.

Un alt studiu recent a sugerat că în New York City imunoevaziv Gamma tindea să se descurce mai bine în cartiere cu niveluri de imunitate preexistente mai ridicate, în unele cazuri pentru că au fost lovite puternic în primul val de Covid. „Nu putem vedea o nouă variantă în vid, pentru că ea apare în umbra tuturor variantelor care au apărut înaintea ei”, a spus dr. Wertheim, care a fost unul dintre autorii studiului.

Într-adevăr, ciocnirea variantelor trecute dezvăluie că succesul depinde foarte mult de context. De exemplu, New York City poate să fi fost locul de naștere al variantei Iota, care a fost detectat prima dată în probele de virus colectate în noiembrie 2020. „Și așa a ajuns la un loc foarte devreme”, a spus dr. Petrone. Chiar și după sosirea variantei Alpha mai transmisibile, Iota a rămas varianta dominantă în oraș luni de zile, înainte de a dispărea definitiv.

Dar în Connecticut, unde Iota și Alpha au apărut ambele în ianuarie 2021, lucrurile s-au dovedit diferit. „Alpha a cam decolat imediat, iar Iota nu a avut nicio șansă”, a spus dr. Petrone, care a condus un studiu al variantelor din cele două regiuni.

Un model similar începe deja să se desfășoare cu multiplele linii ale lui Omicron. În Statele Unite, BA.2.12.1, o subvariantă identificată pentru prima dată în New York, a decolatîn timp ce în Africa de Sud, BA.4 și BA.5 conduc un nou val.

Acesta este un alt motiv pentru a studia variantele care au scăzut, a spus Sarah Otto, biolog evoluționist la Universitatea din Columbia Britanică. O variantă care a fost nepotrivită la un anumit moment și loc ar putea decola într-un altul. Într-adevăr, ghinionul lui Mu ar fi putut fi pur și simplu că a apărut prea devreme. „Poate că nu au existat destui oameni imuni care să dea cu adevărat un impuls acestei variante”, spune dr. Otto.

Dar următoarea variantă de îngrijorare ar putea fi un descendent sau ceva similar cu o linie imun-evazivă care nu a prins niciodată cu adevărat, a spus ea.

O privire în urmă la variantele anterioare poate oferi, de asemenea, o perspectivă asupra a ceea ce a funcționat – sau nu a funcționat – pentru a le conține. Noul studiu Gamma oferă dovezi suplimentare că interdicții de călătorie internaționalecel puțin așa cum le-a implementat Statele Unite, este puțin probabil să împiedice răspândirea globală a unei variante.

Gamma a fost identificată pentru prima dată în Brazilia la sfârșitul anului 2020. În luna mai a acelui an, Statele Unite au interzis majorității cetățenilor non-americani să călătorească în țară din Brazilia, o restricție care a rămas în vigoare până în noiembrie 2021. Cu toate acestea, Gamma a fost detectată în Statele Unite în ianuarie 2021 și s-a răspândit rapid în zeci de state.

Deoarece Gamma nu a dominat niciodată lumea, studierea răspândirii acesteia a oferit o imagine „mai clară” a eficacității interdicțiilor de călătorie, a spus Tetyana Vasylyeva, epidemiolog molecular la Universitatea din California, San Diego și autoarea studiului. „Când vine vorba de studierea variantelor, cum ar fi, să zicem, Delta – ceva care a provocat un focar major peste tot – uneori este foarte greu să găsești modele, deoarece se întâmplă la scară foarte mare și foarte rapid”, a spus ea. .

Într-o urgență de sănătate globală în curs de desfășurare, cu un virus în evoluție rapidă, există un impuls de înțeles pentru a se concentra asupra viitorului, a spus dr. Fauver. Și când atenția lumii s-a îndreptat către Delta și apoi către Omicron, el și colegii săi au discutat dacă să-și continue studiul știrilor vechi Mu.

„Ne-am spus: „Îi pasă cuiva mai mult de Mu?””, și-a amintit dr. Fauver. „Dar credem că mai este loc pentru studii de înaltă calitate care întreabă despre variantele anterioare de îngrijorare și încearcă să dezvăluie ce sa întâmplat”.