"Četiri kralja" mutiranog soja COVID-19

Globalna pandemija nove korona virusa uzrokovala je ogromne gubitke i utjecaje na globalni gospodarski rast, kulturne razmjene i svakodnevne živote ljudi diljem svijeta. Do sada je razvoj globalne epidemije bio učinkovito spriječen i kontroliran. Međutim, s mutacijom naCOVID 19, u nekim su se zemljama pojavili mutirani sojevi koji se brže šire. Među njima, nove varijante koronavirusa koje su se pojavile u Ujedinjenom Kraljevstvu, Južnoj Africi, Brazilu, Indiji itd. mogu se opisati kao "četiri kralja" mutantnih sojeva.

• Alpha se pojavila u Engleskoj u rujnu 2020. i izazvala porast broja slučajeva zaraze zimi, čime je Ujedinjeno Kraljevstvo u siječnju ponovno zatvoreno. Druge zemlje su blizu, posebno u Europi. Prema podacima Svjetske zdravstvene organizacije, postao je dominantan soj u Sjedinjenim Državama početkom travnja, a do 25. svibnja najmanje 149 zemalja prijavilo je ovaj soj.
• Beta se pojavila u Južnoj Africi u kolovozu 2020., što je dovelo do povratka slučajeva Covid-19, koji su zahvatili južnu Afriku. Od 25. svibnja najmanje 102 zemlje su prijavile ovu situaciju.
• Gamma je prvi put otkrivena u amazonskom gradu Manausu u prosincu 2020., uzrokujući porast slučajeva, opterećujući brazilski zdravstveni sustav i uzrokujući nestašicu kisika. Od 25. svibnja najmanje 59 zemalja je prijavilo ovu situaciju.
• Delta je prvi put otkrivena u Indiji u listopadu 2020., a do kraja svibnja virus je pronađen u najmanje 54 zemlje. Britanska znanstvena savjetodavna skupina za hitne slučajeve izjavila je 13. svibnja da bi njegova brzina prijenosa mogla biti 50% veća od one alfa varijante

2019-nCoV pripada beta rodu koronavirusa. To je jednolančani pozitivnolančani RNA virus s ovojnicom. Čestice su okrugle ili eliptične i imaju promjer od 60-140 nm. Ima 5 bitnih gena, koji kodiraju 4 strukturna proteinaNukleokapsidni protein (N),Omotajte protein (E),Membrana protein (M) iSštukaGlikoprotein (S), iHemaglutinin-esterasimer (RdRp). TheNukleokapsidni protein (N) obavija RNA genom da formira stabilnu nukleokapsidu. Nukleokapsida je okružena virusnom ovojnicom (E) radi zaštite. U ovojnici virusa postojeMembrana protein (M) iSštukaGlikoprotein (S) Jednaki proteini. Među njima, novi koronavirus koristi površinski šiljasti protein za vezanje na stanične receptore, a zatim napada stanice. Spike Glycoprotein također je važna struktura za imunološki sustav da prepozna viruse i neutralizira ih protutijelima. Ova četiri nova mutirana soja koronavirusa su upravo zbog mutacija na nekim ključnim mjestima Spike glikoproteina (S), što dovodi do značajnih promjena u afinitetu mutantnih sojeva sa staničnim receptorima ili s neutralizirajućim antitijelima. To je dalje dovelo do toga da su ova četiri mutirana soja postala glavni sojevi koji trenutno cirkuliraju.

Glavne karakteristike alfa i beta mutantnih S proteina su sljedeće:

Tim predvođen profesorom Chen Bingom s Harvard Medical School i Boston Children's Hospital nedavno je objavio niz rezultata istraživanja u vrhunskom akademskom časopisu "Science", pokazujući da je prvi put otkriven u alfa varijanti. Promjene aminokiselina A570D i S982A pomažu trimeru šiljastog proteina da zadrži svoju veznu domenu za receptor u položaju gdje se veže za receptor. U isto vrijeme, N501Y povećava afinitet vezanja vezne domene receptora za ACE2 receptor. Istraživači nagađaju da ove promjene mogu omogućiti alfa varijantama da zaraze tipove stanica koje imaju manje ACE2 receptora.

Rezultati istraživanja tima također pokazuju da u Beta virusu S protein u velikoj mjeri zadržava strukturu G614 trimera i ima gotovo istu biokemijsku stabilnost. N501Y, K417N i E484K u RBD-u nisu uzrokovali velike strukturne promjene, ali gubitak slanih mostova između K417 i ACE2 Asp30 i Glu484 i ACE2 Lys31 ublažio je povećanje afiniteta receptora koje daje N501Y. K417N i E484K mogu uzrokovati gubitak vezanja i neutralizaciju antitijela koja ciljaju epitop RBD-2. Popratne mutacije u NTD-u preoblikuju površinu antigena i uvelike smanjuju učinkovitost neutralizirajućih protutijela protiv epitopa NTD-1. Beta varijante će vjerojatno biti odabrane pod određenim stupnjem imunološkog pritiska

Glavne karakteristike gama mutiranog S proteina:

U studiji objavljenoj u časopisu Science 14. travnja 2021., međunarodni tim istraživača proveo je povezano istraživanje i analizu novih varijanti Gamma (P.1) koronavirusa koje su se pojavile u Brazilu. Rezultati pokazuju da Gamma (P.1) virus ima 17 jedinstvenih promjena aminokiselina, od kojih je 10 prisutno u šiljastom proteinu, uključujući tri najzabrinjavajuće varijante: N501Y, E484K i K417T. N501Y i K417T stupaju u interakciju s ljudskim angiotenzin-konvertirajućim enzimom 2 (ACE2), dok se E484K nalazi u području petlje izvan ljudskog ACE2 sučelja. Vrijedno je napomenuti da ove tri varijante također postoje u južnoafričkoj varijanti (Beta, B.1.351) koja je dobila veliku pozornost, a N501Y je prisutan u britanskoj varijanti (Alpha, B.1.1.7). Budući da se čini da oni čine da se varijanta virusa čvršće veže za ljudske stanice, u nekim slučajevima, kako bi se izbjegla antitijela.

Glavne karakteristike Delta mutantnog S proteina:

Članak objavljen na platformi bioRxiv 17. lipnja 2021. utvrdio je da je mutacija P681R visoko očuvana u delta (B.1.617) lozi kroz proučavanje delta (B.1.617) varijanti. Kroz dubinsko istraživanje, otkriveno je da mutacija P681R potiče cijepanje proteina šiljaka posredovano furinom i ubrzava fuziju između stanica. I za promicanje mutacije P681 kako bi se poboljšala sposobnost virusa da izbjegne neutralizirajuća protutijela.

Prema epidemiološkim i etiološkim karakteristikama “četiri kralja” izCOVID 19 mutiranog soja, može se vidjeti da će lokalna epidemija epidemije biti normalno stanje globalne epidemije. Aktivno reagiranje na međunarodnu politiku prevencije epidemije i traženje novog i učinkovitog cjepiva širokog spektra postat će naše moćno oružje protiv epidemije.

(Izvor podataka: WHO)