მუტაცია: ვირუსების ბრძოლა გადარჩენისთვის

მუტაცია ვირუსებისთვის დამახასიათებელი მოვლენაა. არც SARS-CoV-2-ია გამონაკლისი. კორონავირუსის პირველი შემთხვევის დადასტურების დღიდან მსოფლიოში გამუდმებით  ვრცელდება ინფორმაცია მისი ახალ-ახალი ვარიანტების გაჩენის შესახებ. ბრიტანული (ალფა), სამხრეთაფრიკული (ბეტა), ბრაზილიური (გამა), ინდური (დელტა) და ამჟამად ყველაზე პოპულარული ომიკრონი – ეს იმ შტამების არასრული ჩამონათვალია, რომლებიც SARS-CoV-2-ის მუტაციის შედეგად მივიღეთ.

მუტაცია გენომის ნუკლეოტიდური თანმიმდევრობის ცვლილებაა. ვირუსის გენომი დნმ-ს ან რნმ-ს შეიცავს. სწორედ მათი გაორმაგების (რეპლიკაციის) დროს დაშვებული შეცდომების შედეგია მუტაციები (სხვათა შორის, ჯერ კიდევ ჩარლზ დარვინი მიიჩნევდა მუტაციას სიახლის წყაროდ, რომელიც სიცოცხლის ახალი ფორმების მეყსეულ წარმოშობას იწვევდა).

ზოგი ვირუსი მეტად განიცდის ცვლილებებს, ზოგი – ნაკლებად. მაგალითად, სეზონური გრიპის გამომწვევი ინფლუენცა ყოველ წელს ახალ-ახალი სახით გვევლინება. ამიტომ არის, რომ გრიპის აცრაც ყოველ წელს გვიწევს.

ბუნებრივია, იბადება კითხვა: არსებობს ლიმიტი თუ ვირუსს უსასრულოდ შეუძლია მუტაცია?

არც მიწისა ვარ, არც ცისა

დედამიწაზე ათ მილიონჯერ მეტი ვირუსია, ვიდრე ვარსკვლავი მთელ სამყაროში, თუმცა ეს იმას არ ნიშნავს, რომ ყველა მათგანი ჩასაფრებულია და ჩვენს “X ადამიანებად” გადაქცევას ლამობს.

ვირუსების უმრავლესობა ოკეანეებში ბინადრობს. ამ უმცირეს ინფექციურ ნაწილაკს დამოუკიდებლად (მასპინძელი ორგანიზმის გარეშე) გამრავლება არ შეუძლია, რის გამოც ცოცხალ არსებათა საპატიო სიაში ვერ მოხვდა. მას არც უჯრედები აქვს. ვირუსი მხოლოდ და მხოლოდ ცილოვან გარსში (კაპსიდში) შეფუთულ ნუკლეინის მჟავას (გენეტიკურ მასალას) წარმოადგენს. თუმცა ვირუსებს ცოცხალი უჯრედებივით შესწევთ ცვალებადობისა და ევოლუციის უნარი. უფრო მეტიც: ყველა ვირუსი აღჭურვილია გენეტიკური მასალით (გენომი), რომელიც ნუკლეინის მჟავასგან შედგება. ადამიანები, სიცოცხლის სხვა უჯრედული ფორმების მსგავსად, გენეტიკურ მასალად დნმ-ს ვიყენებთ, ვირუსებს კი ნებისმიერი კომბინაციის რნმ-სა და დნმ-ს (ორივე ნუკლეინის მჟავას ტიპია) გამოყენება შეუძლიათ. აქედან გამომდინარე, შეიძლება ითქვას რომ ვირუსები სადღაც შუაში, ცოცხალ და არაცოცხალ სამყაროებს შორის არიან მოქცეული.

უნებლიე შეცდომა

ვირუსს გარეგან გარსში აქვს ცილა, რომელსაც ადამიანის უჯრედების რეცეპტორ ცილასთან შეუძლია დაკავშირება. ასე “ატყუებენ” ვირუსები მასპინძელს და დაუპატიჟებელი სტუმრის მიღებას აიძულებენ. სამიზნე უჯრედებში შეღწევის შემდეგ სტუმარი მასპინძლის რესურსების გამოყენებით იწყებს გამრავლებას. ვირუსის გენეტიკური მასალის (დნმ-ს ან რნმ-ს) ასლების შექმნის პროცესში განუწყვეტლივ ხდება შეცდომები, რომლებსაც მეცნიერები მუტაციებს უწოდებენ. რნმ-ს შემცველი ვირუსები (SARS-CoV-2) უფრო ხშირად განიცდიან მუტაციას, რადგან მათ კოპირების განსხვავებული მექანიზმი აქვთ. დნმ-ს შემცველი ვირუსების უმეტესობა თავისი გენეტიკური მასალის ასლს მასპინძელი უჯრედის ერთ-ერთი ფერმენტის – დნმ-პოლიმერაზის გამოყენებით ქმნის, რომელიც გზადაგზა პოულობს და ასწორებს დაშვებულ შეცდომებს. რნმ-ს შემცველი ვირუსები კი რნმ-პოლიმერაზას იყენებენ, რომელსაც “კორექტირების ნიჭი” არ გააჩნია და ამიტომ უფრო მეტი “შეცდომა ეპარება”.

აწ და მარადის

ერთი ან მეტი ისეთი ახალი მუტაციის მქონე ვირუსს, რომელსაც წინაპრებისგან განსხვავებული მახასიათებლები აქვს, საწყისი ვერსიის ვარიანტი ანუ ახალი შტამი ეწოდება. რაც უფრო მეტად გავრცელდება ანუ რაც უფრო მეტ მასპინძელს შეიცვლის ვირუსი, მით უფრო მეტია ახალი შტამების გაჩენის ალბათობა.

მუტაცია, წესისამებრ, სამი ტიპის ცვლილებებს იწვევს:

1. მუტაციების უმრავლესობა არავითარ გავლენას არ ახდენს (ან ახდენს უმნიშვნელოს) ვირუსის თვისებებზე.

2. მუტაცია ვირუსს გარკვეულ უპირატესობას ანიჭებს, რომელიც მას უფრო ძლიერს, გადამდებს ან\და მომაკვდინებელს ხდის. ასეთი დომინანტური ვარიანტები, როგორც წესი, გარემოსთან უკეთ არიან ადაპტირებული, ვიდრე საწყისი ვირუსი. “წარმატებული” შტამების ამ სელექციის პროცესს მეცნიერები ვირუსის ევოლუციას უწოდებენ.

3. ისიც შესაძლოა, მუტაციის სცენარი ვირუსისთვის დრამატულად განვითარდეს და ახალი ვარიანტი იმდენად უსუსური აღმოჩნდეს, რომ ჩვენი ყურადღების მიღმა დარჩეს.

ვირუსის მუტაციის პროცესი საბავშვო ბაღში განვლილ გზას ჰგავს. თავდაპირველად ბავშვები მორიდებულები არიან, უცხო გარემო თრგუნავთ, მაგრამ თანდათან ახალ უნარებს ითვისებენ და ადაპტირდებიან. როდესაც SARS-CoV-2 ნაცნობი გარემოდან (ღამურებიდან) უცნობ გარემოში (ადამიანის ორგანიზმში) გავრცელდა, პანდემიის დასაწყისში განსაკუთრებით ბევრი ადამიანი დაიღუპა, მერე და მერე კი სიკვდილიანობამ იკლო, რადგან ვირუსის მიზანი მასპინძელი ორგანიზმის განადგურება არ არის – მისი მიზანი გადარჩენა და გამრავლებაა. ასე რომ, ვირუსები განუწყვეტლივ მუტირებენ და საბოლოოდ მასპინძლისთვის ნაკლებად აგრესიულ ვარიანტებს ვიღებთ.

შეფასების კრიტერიუმები

იმის დასადგენად, რამდენად საშიშია ვირუსის ახალი შტამი, მეცნიერები აკვირდებიან:

* რამდენად სწრაფად ვრცელდება (ანუ როგორია მისი ტრანსმისია);

* იწვევს თუ არა მძიმე დაავადებას (ანუ როგორია მისი ვირულენტობა);

* შესაძლებელია თუ არა დიაგნოსტიკური ტესტებით მისი გამოვლენა;

* რამდენად ექვემდებარება პრევენციისა და მკურნალობის შემუშავებულ პროტოკოლს;

* მოქმედებს თუ არა ვაქცინების ეფექტიანობაზე.

პოპულაციაში ვირუსის გავრცელების უნარის განსაზღვრისთვის იყენებენ მის რეპროდუქციულობის მაჩვენებელს – ღ0-ს. ის აჩვენებს, საშუალოდ რამდენ პირს აინფიცირებს ერთი ავადმყოფი. ამ მაჩვენებლის საფუძველზე მეცნიერები ვარაუდობენ, რა სიხშირით გავრცელდება ინფექცია ისეთ პოპულაციაში, რომელიც ამ მიკროორგანიზმს საერთოდ არ იცნობს, ანუ არ აქვს მის მიმართ იმუნიტეტი და სრულიად მოწყვლადია.

თანამედროვე მედიცინის მიღწევების წყალობით, მაღალი რეპროდუქციული ინდექსის მქონე ვირუსები თითებზე ჩამოსათვლელი დარჩა. მაგალითად, 1918 წელს მსოფლიოს მოედო ესპანური გრიპი (H1N1),  რომელსაც 50 მილიონი ადამიანი ემსხვერპლა. მეცნიერთა ცნობით, ერთი საუკუნის წინ პანდემიის გამომწვევი ფრინველური წარმოშობის ვირუსის R0 1.4-დან 2.8-მდე მერყეობდა. მაგრამ 2009 წელს, როდესაც H1N1 კვლავ გააქტიურდა, მისი რეპროდუქციული მაჩვენებელი 1,6-ს არ აღემატებოდა. ვაქცინებისა და ანტივირუსული პრეპარატების წყალობით ეს ეპიდემია ნაკლები ზიანის მომტანი აღმოჩნდა.

R0 ყველა პათოგენისთვის სხვადასხვაა. როცა ეს მაჩვენებელი ერთის ტოლია (სეზონური გრიპი), დაავადებული ადამიანი აინფიცირებს საშუალოდ ერთ პირს. რაც უფრო მაღალია ვირუსის R0, მით უფრო გადამდებია ის (მაგალითად, წითელა) და მით უფრო სწრაფად ვრცელდება.

შეგახსენებთ, რომ პანდემიის დაწყებისას უჰანში კოვიდის R0 დაახლოებით 2-3 იყო. ისიც უნდა ითქვას, რომ დელტა შტამის (R0 = 5-9) მთელ მსოფლიოში გავრცელებას და პანდემიის ახალი ტალღის აგორებას რამდენიმე თვე დასჭირდა, ომიკრონმა კი (R0 = 10) რამდენიმე კვირაში შეძლო იგივე.

მიუხედავად იმისა, რომ ომიკრონი წინამორბედ დელტაზე გადამდებია, მძიმე ფორმებს გაცილებით იშვიათად იწვევს. დეკემბერსა და იანვარში ჩატარებული კვლევების თანახმად, ომიკრონით გამოწვეული ჰოსპიტალიზაციის მაჩვენებელი წინა ვარიანტების იმავე მაჩვენებელზე დაახლოებით 29 პროცენტით დაბალია. თუმცა ომიკრონის “მსუბუქ” ინფექციად მიჩნევა მაინც საკამათოა, თანაც ვირუსის მზარდი გავრცელება ჰოსპიტალიზაციის საჭიროებასაც ზრდის. კვლევებით ისიც დასტურდება, რომ SARS-CoV-2-ის ახალი მუტაცია გაცილებით ოსტატურად ახერხებს იმუნური პასუხისთვის გვერდის ავლას (როგორც ვაქცინაციის, ისე ბუნებრივი იმუნიტეტის შემთხვევაში), რაც იმ ათეულობით მუტაციის შედეგი უნდა იყოს, ომიკრონის სპიკე ცილამ რომ განიცადა.

საბოლოო დასკვნა ჯერ არ გამოქვეყნებულა,  თუმცა, არსებული მონაცემებით, ვაქცინაციის ეფექტურობა მძიმე ავადმყოფობისა და სიკვდილიანობის წინააღმდეგ შესაძლოა, მცირედით შემცირდეს, ასევე, დაიკლოს მისმა ეფექტურობამ ინფიცირების პრევენციისა და დაავადების მსუბუქი ფორმებით გადატანის შემთხვევებშიც. რაც შეეხება ბუნერივ იმუნიტეტს, პირველადი მონაცემები ცხადყოფს, რომ კორონავირუსული ინფექციის მიერ დატოვებული იმუნიტეტი სხვა შტამებისგან (მაგალითად, დელტასგან) უფრო ეფექტურად იცავდა, ვიდრე ახლა, როდესაც მსოფლიოში დომინანტი შტამი ომიკრონია.

იმედი ვიქონიოთ, რომ ომიკრონის ტალღის ჩაცხრობის შემდეგ პანდემია აღარ დაბრუნდება, ცოვიდ-19 კი მორიგი რეკურენტული (შებრუნებითი) დაავადების გამომწვევ ვირუსად გადაიქცევა, რომლის მართვას ჯანდაცვის სისტემა და საზოგადოება მშვიდად შეძლებენ.

მარი მარღანია