Największe badanie genetyczne dotyczące dzieci z COVID-19 przygląda się bliżej mutacjom

Podobnie jak wiele wirusów, SARS-CoV-2, wirus wywołujący COVID-19, ulega wielu mutacjom genetycznym w miarę rozprzestrzeniania się w dużej populacji. Naukowcy dopiero zaczynają rozumieć te różnice i ich wpływ na wyniki zdrowotne, zwłaszcza u dzieci.

W największym jak dotąd badaniu genomicznym COVID-19 u dzieci zespół z Children’s Hospital w Los Angeles odkrył związek między mutacjami wirusa a ciężkością choroby. Badanie z listopada opublikowano w czasopiśmie Open Forum Infectious Diseases . 

„Jeśli uda nam się dowiedzieć, czy istnieje korelacja między genetyką mutacji genomu wirusa a fenotypem choroby (obserwowalnymi cechami COVID-19), będziemy mogli dowiedzieć się, jak najlepiej leczyć pacjenta” – mówi Health Life Guide dr Xiaowu Gai, jeden z autorów badania i dyrektor bioinformatyki w Szpitalu Dziecięcym w Los Angeles.

Aby lepiej zrozumieć, w jaki sposób zmienność genetyczna może wpływać na populację dzieci, zespół badawczy przeanalizował informacje genetyczne wirusa pochodzące od 141 zakażonych dzieci w okresie od 13 marca do 16 czerwca. Próbki te wykazały wysoki poziom zmienności i częstość występowania powszechnej mutacji, która wiąże się z wyższymi wskaźnikami transmisji. 

Ciągle zmieniający się wirus

Mutacje to błędy, które występują w genomie wirusa — lub materiale genetycznym — podczas replikacji. Większość wirusów podlega pewnym zmianom podczas krążenia w populacji. W przypadku SARS-CoV-2 wiele mutacji jest nieistotnych lub może nawet osłabiać wirusa. Inne mogą jednak wpływać na to, jak łatwo wirus jest przenoszony, a nawet jak poważna jest choroba.

„Kiedy wiele osób myśli o COVID-19, myśli o tej jednej rzeczy, tej osobliwości” — mówi Gai. „Ale my nie patrzymy na to w ten sposób. Wirus w ciele każdego pacjenta z infekcją wirusową jest mieszanką wielu różnych kopii tego wirusa”.

Jedna powszechna mutacja, zwana D614G, powoduje zmiany w białku kolca wirusa. Chociaż nie była rozpowszechniona, gdy wirus zaczął rozprzestrzeniać się na całym świecie na początku tego roku, wersja ta stała się dominująca na całym świecie. Autorzy podają, że była obecna w 99,3% zebranych przez nich próbek pediatrycznych.

Mutacja D614G, która zwiększa białko kolca używane przez wirusa do wnikania do komórek ludzkich, umożliwia wirusowi łatwiejszą transmisję. Nie ma jeszcze żadnych rozstrzygających dowodów na to, że ta mutacja zmienia nasilenie objawów choroby.

Zespół badawczy znalazł jednak związek między kladem 20C — zmutowaną wersją wirusa — a poważniejszymi objawami. Klady 20A, 20B i 20C to wszystkie niedawno zmutowane wersje wirusa. Wszystkie ciężkie przypadki pediatryczne i wszystkie, oprócz jednego umiarkowanie ciężkiego przypadku w tym badaniu, były nosicielami wersji wirusa z kladem 20C. 

Konsekwencje mutacji

„Kiedy opinia publiczna patrzy na takie oświadczenie, brzmi to przerażająco, że wirus mutuje” – mówi Health Life Guide Stuart Campbell Ray, lekarz medycyny, ekspert chorób zakaźnych i profesor medycyny na Johns Hopkins University. „Ale wszystkie wirusy RNA mają tempo mutacji. A tempo mutacji SARS-CoV-2 jest około pięć razy wolniejsze niż grypy – przynajmniej do tej pory”.

Ta stosunkowo wolna szybkość mutacji może być pomocna dla naukowców próbujących opanować nowego wirusa. Jednak Ray ostrzega, że ​​wraz ze wzrostem populacji zakażonych osób, wzrośnie również szybkość, z jaką zachodzą mutacje.

Wraz z wprowadzeniem rozwiązań wspomagających układ odpornościowy przed infekcją wirusową — takich jak szczepienie, wcześniejsze narażenie na wirusa, osocze ozdrowieńców i terapia przeciwciałami — SARS-CoV-2 może ewoluować, aby uniknąć odpowiedzi immunologicznej. Oznacza to, że możliwe jest, że kandydaci na szczepionki, którzy obecnie są obiecujący, mogą stać się mniej skuteczni w nadchodzących miesiącach, ponieważ wirus nadal mutuje.

„Ponieważ pandemia wymknęła się spod kontroli, istnieje ryzyko, że mutacje te mogą się kumulować i mogą pojawić się tylko te właściwe, które ominą odpowiedź immunologiczną” – mówi Ray, który nie jest związany z badaniem.

Szczepionki, które okazały się skuteczne, prawdopodobnie nadal będą chronić organizm przed wirusem. Jednak, podobnie jak w przypadku innych powszechnie występujących wirusów, takich jak grypa, mogą być potrzebne dodatkowe lub nowe wersje szczepionki, aby objąć wszelkie nowe szczepy wirusa, które pojawią się w przyszłości.

Radzenie sobie ze zmiennymi nieznanymi

Chociaż często zgłasza się, że COVID-19 jest mniej groźny dla dzieci niż dla dorosłych, według badania jedno na troje dzieci hospitalizowanych z powodu tej choroby jest przyjmowane na OIOM.  Gai mówi, że w przypadku pacjentów, u których przebieg choroby jest ciężki, zrozumienie składu genetycznego wirusa może dostarczyć kluczowych informacji na temat opracowania metody leczenia.  

Mimo to skład samego wirusa może powiedzieć genetykom tylko tyle, ile będzie on w stanie powiedzieć o tym, jak wpłynie na osoby zakażone. Muszą również wziąć pod uwagę dane demograficzne i genetyczne osoby zakażonej.

Gai ostrzega, że ​​chociaż te odkrycia mogą sugerować korelację między pewnymi mutacjami a ich skutkami, nadal potrzeba wielu większych badań, aby wykazać, że mutacja zdecydowanie powoduje cięższą chorobę. Pomimo tego, że jest to największe jak dotąd badanie genomiczne COVID-19 u dzieci, objęło ono tylko 141 dzieci.

„To nie jest tak naprawdę bardzo duża próba” – mówi Gai. „Nie możemy przeprowadzić analizy korelacji dla każdej indywidualnej mutacji z fenotypem choroby”.

Ponadto badanie nie uwzględniało różnic w wieku, płci, wcześniej istniejących schorzeniach i innych ważnych czynnikach. Wyniki dotyczące ładunku wirusowego u pacjentów mogą być również przekłamane w zależności od tego, kiedy pobrano próbki od pacjentów. Niemniej jednak badanie przyczynia się do rosnącej wiedzy na temat tego, w jaki sposób zmienność genetyczna może kształtować ważne wyniki zdrowotne.

„Potrzebujemy takich raportów, aby zrozumieć, jak ewoluuje wirus” — mówi Ray. „Sekwencje z badań takich jak te, gdy zestawimy je z sekwencjami z całego świata, mają ogromną wartość w zrozumieniu, jak ewoluuje ten wirus i czy musimy dostosować nasze strategie, aby sobie z nim poradzić”.

Informacje w tym artykule są aktualne na dzień podany, co oznacza, że ​​nowsze informacje mogą być dostępne, gdy to czytasz. Aby uzyskać najnowsze informacje na temat COVID-19, odwiedź naszą stronę z wiadomościami o koronawirusie .