Noile mutații ale SARS-Cov-2 pornesc de la pacienți care suferă de „Covid pe termen lung” și care au un sistem imunitar compromis

Aproximativ 100 de milioane de oameni din întreaga lume s-au luptat cu coronavirusul, dar oamenii de știință se îndreaptă spre cazul unui pacient cu COVID-19, în vârstă de 45 de ani, din Boston, pentru a înțelege modul în care virusul este capabil să se adapteze.

El a fost diagnosticat cu „Covid pe termen lung” și este infectat de 154 de zile – una dintre cele mai lungi perioade înregistrate – iar corpul pacientului a devenit un adăpost al mutației virale. El a oferit lumii una dintre primele perspective asupra unei mutații cheie în proteina vârf a virusului (spike), observată mai târziu în tulpini din Marea Britanie, Africa de Sud și Brazilia.

În cazul variantei din Marea Britanie, se consideră că modificarea genetică cunoscută sub numele de N501Y contribuie la creșterea transmisibilității virusului cu aproximativ 50%. În ce privește tulpina din Africa de Sud, poate reduce eficacitatea vaccinurilor și tratamentelor COVID-19. Efectele vaccinului asupra variantei din Brazilia sunt încă analizate.

Pacientul din Boston este privit acum ca un exponent al capacității coronavirusului de a produce versiuni noi și mai periculoase. Deși a murit în timpul verii, dosarul medical pe care l-a lăsat în urmă îi ajută pe experți să anticipeze apariția noilor tulpini, concentrându-se pe rolul pacienților cu sisteme imune compromise, care se luptă cu virusul luni de zile.

Dintre pacienții COVID-19, „purtatorii pe termen lung” par să joace un rol cheie în incubarea noilor variante ale coronavirusului, dintre care unele ar putea schimba traiectoria pandemiei.

Mutațiile observate la acest pacient reprezintă „un microcosmos al evoluției virale pe care o vedem la nivel global”, spune dr. Jonathan Z. Li, specialist în boli infecțioase la Brigham and Women’s Hospital din Boston, cel care l-a tratat. „El ne-a arătat ce se poate întâmpla” atunci când virusul suferă modificări genetice.

Situațiile în care pacienții nu pot elimina o infecție virală reprezintă „cel mai prost scenariu posibil pentru dezvoltarea mutațiilor”, spune dr. Bruce Walker, imunolog și director fondator al Institutului Ragon din Boston.

Pe măsură ce săptămânile de infectare se transformă în luni, un virus se copiază de milioane de ori. Fiecare copie este o oportunitate de mutație. Pe măsură ce crează noi mutații, pot apărea cele care îl ajută să reziste la medicamente, să se sustragă sistemului imunitar și să devină mai puternic.

SARS-CoV-2, coronavirusul care provoacă COVID-19, a fost un adversar imprevizibil. Șansa de a asista la transformarea sa în timp aproape real și de a vedea unde și cum suferă mutații într-o singură gazdă, poate ghida proiectarea vaccinurilor și medicamentelor care nu își pierd eficacitatea în timp, spune Walker.

Pacientul din Boston a fost internat pentru prima dată în primăvara anului 2020, la spitalul Brigham and Women’s. Avea febră, greață, iar plămânii aveau aspect de „sticlă măcinată”, a spus Li, care făcea parte dintr-o echipă care a detaliat cazul bărbatului în New England Journal of Medicine.

Dar COVID-19 era doar una dintre bolile de care suferea. În ultimii 22 de ani suferea de o tulburare rară numită sindromul antifosfolipidic, care a determinat sistemul imunitar să atace propriile organe și să producă cheaguri de sânge răspândite în tot corpul.

Astfel, pacientul a avut nevoie de un arsenal de medicamente imunosupresoare. Dar în lupta împotriva coronavirusului, medicamentele au impiedicat vindecarea.

Pacientul din Boston a fost testat pozitiv cu SARS-CoV-2 de patru ori pe parcursul a 22 de săptămâni. El a fost internat de șase ori, inclusiv la terapie intensivă în anumite perioade. Medicii i-au administrat trei cure cu medicament antiviral remdesivir și un cocktailul experimental de anticorpi monoclonali de la Regeneron.

Probele luate din nas și gât în ​​timpul celei de-a doua șederi în spital au oferit primul indiciu al ritmului uimitor al transformării genetice a virusului: în comparație cu un eșantion prelevat în timpul primei sale spitalizări, 11 semne din secvența de 30.000 de semne ale coronavirusului se schimbaseră și nouă astfel de nucleotide îl părăsiseră.

Următoarea vizită la spital a fost la secția de primiri urgențe. Testele au arătat că alte 10 semne din codul genetic al virusului s-au schimbat și că încă unul a fost ștears într-o perioadă de doar cinci săptămâni. Trei săptămâni mai târziu, după ce părea să-și revină, a avut din nou un test pozitiv și a fost conectat la un ventilator mecanic. De această dată, cercetătorii au descoperit încă 11 modificări ale semnelor și încă 24 de ștergeri în genomul virusului.

Oamenii de știință nu au putut spune dacă pacientul din Boston nu reușește să elimine virusul sau dacă acesta se schimbă atât de mult încât sistemul imunitar nu poate să-l recunoască.

Un lucru este clar: mai mult de jumătate dintre modificări au avut loc într-o secțiune de cod genetic care dictează structura proteinei spike a virusului, protuberanța care se prinde de celulele umane și inițiază infectarea. „În esență, cheia care blochează celula umană  reprezintă doar 2% din codul genetic al virusului. Dar 38% dintre mutațiile care au apărut în timpul bolii prelungite ale pacientului din Boston au fost concentrate doar în acel loc.

La sfârșitul lunii decembrie, oamenii de știință britanici au speculat că un astfel de scenariu care implică un pacient imunocompromis ar fi putut genera mutații care disting tulpina din Marea Britanie.

Walker spune că se teme că există mai mulți astfel de pacienți în Anglia, inclusiv persoane cu infecții HIV netratate. Imunocompromiși de HIV, bolnavi de COVID-19 și cărora li se administrează medicamente care ajută SARS-CoV-2 să creeze mutații de „evadare”, astfel de persoane ar putea deveni creuzete ale mutației virale.

Oamenii de știință din Africa de Sud împărtășesc aceeași teamă.

„În Africa de Sud, țara cu cea mai mare epidemie HIV din lume, o preocupare a fost replicarea virală prelungită și evoluția intra-gazdă în contextul infectării cu HIV”, au scris autorii unui studiu preliminar care a alertat lumea despre noua variantă la începutul lunii decembrie.

Până în prezent, nu există dovezi că pacienții cu HIV sunt mai predispuși la cazuri de lungă durată de COVID-19. Și chiar dacă ar fi, un lanț lung de pacienți imunocompromiși ar fi fost probabil necesar pentru a genera numeroasele mutații care disting tulpina din Africa de Sud.

Oamenii de știință încă încearcă să înțeleagă cum anumite mutații precum N501Y au apărut în atât de multe locuri simultan. Amploarea pandemiei a dat virusului prea multe oportunități de a se modifica? Sau aceste mutații apar la un număr mic de oameni, cum ar fi pacientul din Boston, și care, cumva, fac o plimbare în jurul lumii?

Pacientul din Boston arată de ce poate fi atât de periculos. În cazul său, s-au schimbat chiar porțiunile de cod genetic pe care vaccinurile și medicamentele COVID-19 sunt concepute să le recunoască. Acum există indicii că schimbările ar putea submina valoarea acestor remedii.

Tulio de Oliveira, cercetător în boli infecțioase la Universitatea din KwaZulu-Natal, din Africa de Sud, vede un model în care răspândirea necontrolată și infectările pe distanțe lungi funcționează în tandem pentru a alimenta mutațiile coronavirusului.

Multe dintre locurile în care au fost identificate noi variante – inclusiv Africa de Sud, Marea Britanie și California – au cunoscut două valuri de focare despărțite de doar câteva luni. Acest lucru, suspectează De Oliveira, nu este o simplă coincidență.

În primul val, proliferarea infectărilor oferă virusului o mare oportunitate de a suferi modificări genetice care pot trăi în corpurile pacienților imunocompromiși. Până la începerea celui de-al doilea val, au început să circule și noi variante care incubau în pacienții pe termen lung. Noile gazde reprezintă un mediu fertil, iar tulpinile se pot dezvolta – dacă modificările lor genetice conferă un anumit avantaj.

Cea mai bună modalitate de a preveni apariția mai multor mutații este de a extinde atât vaccinările, cât și de a face mai mult pentru a proteja persoanele cu sisteme imune compromise, a spus De Oliveira.

„Dacă virusul rămâne mult timp în corp, îi vom oferi mai multe oportunități de a ne înșela”, a spus el.

Sursa: LA Times