COVID-19 mutanta celma “četri karaļi”.

Jaunās kroņa epidēmijas globālā pandēmija ir radījusi milzīgus zaudējumus un ietekmi uz globālo ekonomisko izaugsmi, kultūras apmaiņu un cilvēku ikdienas dzīvi visā pasaulē. Lai gan līdz šim globālās epidēmijas attīstība ir efektīvi novērsta un kontrolēta. Tomēr ar mutācijuCOVID 19, dažās valstīs ir radušies mutācijas celmi, kas izplatās ātrāk. Tostarp jaunos koronavīrusa variantus, kas radušies Apvienotajā Karalistē, Dienvidāfrikā, Brazīlijā, Indijā u.c., var raksturot kā mutantu celmu “četrus karaļus”.

• Alfa parādījās Anglijā 2020. gada septembrī un izraisīja ziemas gadījumu skaita pieaugumu, tādējādi Apvienotajā Karalistē janvārī atkal iestājās bloķēšana. Citas valstis cieši atpaliek, īpaši Eiropā. Saskaņā ar Pasaules Veselības organizācijas datiem tas kļuva par dominējošo celmu Amerikas Savienotajās Valstīs aprīļa sākumā, un līdz 25. maijam par šo celmu bija ziņojušas vismaz 149 valstis.
• Beta versija Dienvidāfrikā parādījās 2020. gada augustā, izraisot Covid-19 gadījumu atjaunošanos, aptverot Āfrikas dienvidus. Līdz 25. maijam par šo situāciju ziņojušas vismaz 102 valstis.
• Gamma pirmo reizi tika atklāta Amazones pilsētā Manausā 2020. gada decembrī, izraisot gadījumu pieaugumu, noslogojot Brazīlijas veselības sistēmu un izraisot skābekļa trūkumu. 25. maijā par šo situāciju ziņojušas vismaz 59 valstis.
• Delta pirmo reizi tika atklāts Indijā 2020. gada oktobrī, un līdz maija beigām vīruss ir konstatēts vismaz 54 valstīs. Lielbritānijas ārkārtas situāciju zinātņu konsultatīvā grupa 13. maijā paziņoja, ka tās pārraides ātrums var būt par 50% lielāks nekā alfa variantam.

2019-nCoV pieder pie koronavīrusu beta ģints. Tas ir vienpavedienu pozitīvas virknes RNS vīruss ar apvalku. Daļiņas ir apaļas vai eliptiskas, un to diametrs ir 60–140 nm. Tam ir 5 būtiski gēni, kas attiecīgi kodē 4 strukturālos proteīnusNukleokapsīda proteīns (N),Apvalks proteīns (E),Membrāna olbaltumvielas (M) unSlīdakaGlikoproteīns (S), unHemagglutinīna-esterāzes dimērs (RdRp). TheNukleokapsīda proteīns (N) aptin RNS genomu, veidojot stabilu nukleokapsīdu. Aizsardzības nolūkā nukleokapsīdu ieskauj vīrusa apvalks (E). Vīrusa aploksnē irMembrāna olbaltumvielas (M) unSlīdakaGlikoproteīns (S) Vienāds proteīns. Tostarp jaunais koronavīruss izmanto virsmas smailes proteīnu, lai saistīties ar šūnu receptoriem un pēc tam iebruktu šūnās. Spike Glycoprotein ir arī svarīga imūnsistēmas struktūra, lai atpazītu vīrusus un neitralizētu tos ar antivielām. Šie četri jaunie koronavīrusa mutantu celmi ir tieši tāpēc, ka dažās galvenajās Spike glikoproteīna (S) vietās notiek mutācijas, kas izraisa būtiskas izmaiņas mutantu celmu afinitātē ar šūnu receptoriem vai neitralizējošām antivielām. Tas vēl vairāk noveda pie tā, ka šie četri mutantu celmi kļuva par galvenajiem pašlaik cirkulējošajiem celmiem.

Alfa un beta mutantu S proteīnu galvenās īpašības ir šādas:

Komanda, kuru vadīja profesors Čens Bings no Hārvardas Medicīnas skolas un Bostonas Bērnu slimnīcas, nesen publicēja virkni pētījumu rezultātu labākajā akadēmiskajā žurnālā “Science”, parādot, ka tas pirmo reizi tika atklāts alfa variantā. Aminoskābju izmaiņas A570D un S982A palīdz smaile proteīna trimeram saglabāt savu receptoru saistošo domēnu tādā stāvoklī, kurā tas saistās ar receptoru. Tajā pašā laikā N501Y palielina receptoru saistošā domēna saistīšanās afinitāti ar ACE2 receptoru. Pētnieki spekulē, ka šīs izmaiņas var ļaut alfa variantiem inficēt šūnu tipus, kuriem ir mazāk ACE2 receptoru.

Komandas pētījumu rezultāti arī liecina, ka Beta vīrusā S proteīns lielā mērā saglabā G614 trimera struktūru un tam ir gandrīz tāda pati bioķīmiskā stabilitāte. N501Y, K417N un E484K UBR neizraisīja lielas strukturālas izmaiņas, bet sāls tiltu zudums starp K417 un ACE2 Asp30 un Glu484 un ACE2 Lys31 mazināja N501Y radīto receptoru afinitātes pieaugumu. K417N un E484K var izraisīt antivielu, kuru mērķis ir RBD-2 epitops, saistīšanās un neitralizācijas zaudēšanu. NTD pievienotās mutācijas pārveido antigēna virsmu un ievērojami samazina neitralizējošu antivielu efektivitāti pret NTD-1 epitopu. Beta varianti, visticamāk, tiks atlasīti ar noteiktu imūnspiediena pakāpi

Gamma mutanta S proteīna galvenās iezīmes:

Pētījumā, kas 2021. gada 14. aprīlī publicēts žurnālā Science, starptautiska pētnieku komanda veica saistītus pētījumus un analīzi par gamma (P.1) jaunajiem koronavīrusa variantiem, kas parādījās Brazīlijā. Rezultāti liecina, ka Gamma (P.1) vīrusam ir 17 unikālas aminoskābju izmaiņas, no kurām 10 ir smailes proteīnā, tostarp trīs satraucošākie varianti: N501Y, E484K un K417T. N501Y un K417T mijiedarbojas ar cilvēka angiotenzīnu konvertējošo enzīmu 2 (ACE2), savukārt E484K atrodas cilpas zonā ārpus cilvēka ACE2 saskarnes. Ir vērts atzīmēt, ka šie trīs varianti pastāv arī Dienvidāfrikas variantā (Beta, B.1.351), kam ir pievērsta liela uzmanība, un N501Y ir Lielbritānijas variantā (Alpha, B.1.1.7). Tā kā šķiet, ka dažos gadījumos tie liek vīrusa variantam ciešāk saistīties ar cilvēka šūnām, lai palīdzētu izvairīties no antivielām.

Delta mutanta S proteīna galvenās iezīmes:

Rakstā, kas tika publicēts platformā bioRxiv 2021. gada 17. jūnijā, tika noteikts, ka P681R mutācija ir ļoti konservēta delta (B.1.617) līnijā, pētot delta (B.1.617) variantus. Veicot padziļinātu izpēti, tika atklāts, ka P681R mutācija veicināja furīna mediētu smailes proteīna šķelšanos un paātrināja šūnu un šūnu saplūšanu. Un veicināt P681 mutāciju, lai uzlabotu vīrusa spēju izvairīties no neitralizējošām antivielām.

Saskaņā ar "četru karaļu" epidemioloģiskajām un etioloģiskajām īpašībāmCOVID 19 mutantu celmu, var redzēt, ka epidēmijas lokālā epidēmija būs globālās epidēmijas normālais stāvoklis. Aktīva reaģēšana uz starptautisko epidēmiju profilakses politiku un plaša spektra un efektīvas jaunas kroņa vakcīnas meklēšana kļūs par mūsu spēcīgu ieroci cīņā pret epidēmiju.

(Datu avots: PVO)