כל מה שצריך לדעת על המוטציות החדשות של הקורונה

המוטציות והווריאנטים עלו לכותרות בחודשיים האחרונים, וגרמו לדאגה בעולם בנוגע להשפעתם על החיסונים ■ עד כמה הם באמת מדאיגים - ומדוע?

שתפו כתבה במיילשתפו כתבה במייל
שתפו כתבה במיילשתפו כתבה במייל
מעבר לטוקבקים
מעבדה של מודרנהצילום: Kirsty Wigglesworth/אי־פי
צוות רפואי בוחן חולה קורונה ביוהנסבורג, השבועצילום: MICHELE SPATARI - AFP

רותם להט

בחודשים האחרונים נחשפנו לפרסומים שונים אודות וריאנטים חדשים של נגיף הקורונה, SARS-CoV-2, ובפרט וריאנטים שמקורם בברזיל, בדרום אפריקה ובבריטניה.

גילוי של וריאנט חדש מעלה חששות בנוגע ליכולתו של "הזן החדש" להיות אלים או מדבק יותר מן הוריאנטים המוכרים לנו, ולהוות אתגר בהתמודדות עם המגפה. בין החששות המרכזיים עולה כמובן האפשרות שהחיסונים שפותחו כנגד הוריאנטים המוכרים לא יהיו יעילים עבור וריאנט חדש.

בפוסט זה נסקור את הווריאנטים המרכזיים שעלו לכותרות בחודשיים האחרונים, המוטציות שהתגלו בהם, עד כמה הם מדאיגים ומדוע, וגם נפרט את הידוע בנוגע להשפעתם על יעילות החיסונים.

ראשית, הקדמה קלה על וריאנטים ומוטציות. מוטציות חדשות הן דבר שנגיפי RNA (ובניהן נגיף הקורונה) עושים כל העת כשהם משתכפלים, וכתוצאה מכך נוצרים וריאנטים חדשים. מדובר במהלך טבעי של נגיף RNA, בפרט בזמן מגפה, שכן ככל שהנגיף משתכפל ומדביק יותר אנשים הוא עובר יותר מוטציות - זה עניין של סטטיסטיקה פשוטה.

עם זאת, חשוב להבין שלא כל וריאנט וכל מוטציה הם בהכרח בעלי משמעות ביולוגית או קלינית (למשל, השפעה על יכולת ההדבקה, התסמינים וחומרת המחלה שהוא יוצר וכו'). למעשה, מרבית המוטציות אינן משנות באופן משמעותי את הפעילות של הנגיף ו"אינן מדאיגות", ולכן גם על הרבה מהמוטציות אנו כלל לא שומעים בחדשות. יתרה מכך, מוטציות רבות, הן כאלה שפוגעות ביכולת ההדבקה של הנגיף ומורידות את הווירולנטיות שלו.

אם כן, אילו מוטציות נחשבות ל"מדאיגות"? התשובה המדויקת היא שקשה להגיד. ואולם, קיימים מספר גורמים שניתן להתייחס אליהם בניסיון לענות על שאלה זו:

צילום: בלומברג
מעבדה בסין לפיתוח חיסון לקורונהצילום: NICOLAS ASFOURI / AFP

1. סוג ומיקום המוטציות בגנום הווירוס: על פי אפיון סוג המוטציה ומיקומה בגנום הויראלי - ניתן לנסות לחזות במידה מסוימת, ובפרט באמצעות מחקרי מודל ממוחשבים, את ההשפעה שתהיה למוטציה, או לשילוב של מוטציות שונות שהתגלו בוריאנטים חדשים.

2. תצפיות אודות אופי הווריאנט: מה אנחנו רואים בפועל מבחינת ההדבקה, חומרת המחלה וכו'?

3. מחקרים מבוקרים: לאחר גילוי וריאנט חדש ניתן לחקור את ההשפעה שלו באופן מדויק ומבוקר.

השלב הראשון יהיה לרוב אפיון של הווריאנט במחקרים פרה-קליניים במעבדה (בתאים או בבעלי חיים), במטרה לבחון אם הווריאנט יוצר עומס נגיפי גבוה יותר, האם גורם להרס גדול יותר של רקמות ועוד.

בהמשך, ניתן גם לבדוק את יעילותם של החיסונים כנגד הווריאנט, ואם הוא מסוגל לחמוק מהחיסוניות שמתפתחת בגופנו לאחר מתן החיסון.

באופן כללי ניתן להגיד שמוטציות הקשורות בחלבון ה-spike לרוב מעוררות יותר חשש, ויש לכך כמה סיבות: בחלבון ה-spike נמצאת תת-היחידה האחראית על הקשירה של הנגיף לרצפטור בתאים אנושיים (המכונה RBD). זה למעשה המנגנון שבו חודר הווירוס לתאים, ולכן שינויים בחלבון זה, ובפרט בתת היחידה RBD, עלולים להשפיע על יכולת ההדבקה של הווירוס.

אזור ה-RBD הוא אחת המטרות המרכזיות נגדן מייצר הגוף נוגדנים לאחר הדבקה במחלה. לכן, מוטציות באזור זה עלולות לסייע לווירוס לחמוק ממערכת החיסון.

שלושת החיסונים הנמצאים כיום בשימוש קליני (פייזר, מודרנה, אסטרה זנקה) פועלים לייצור נוגדנים שנקשרים אל חלבון ה-spike ומפריעים לו לחדור לתאים. לכן, מוטציות בחלבון זה לרוב יעוררו יותר עניין וחשש בנוגע ליעילות החיסונים כנגד הוריאנט.

קבלת חיסון קורונה בארה"בצילום: Henry Ford Health System / AFP
צילום: בלומברג

אילו וריאנטים עלו באחרונה לכותרות?

רגע לפני שנספר על הווריאנטים שנמצאו, נפרט אודות המוטציות שנמצאו בהם. כל וריאנט מכיל הרכב שונה של מוטציות באזורים שונים של הגנום שלו. ראינו לנכון לפרט אודות שלוש מוטציות המשותפות באופן חלקי לווריאנטים שהתגלו באחרונה, וניכר כי הן עלולות להיות בעלות השלכות קליניות משמעותיות.

מוטציה N501Y: קושרה להדבקה גבוהה יותר בניסויים בעכברים, ובחלק מהניסויים גם לווירולנטיות גבוהה יותר (שהתבטאה בפגיעה ריאתית משמעותית בעכברים). המוטציה מחזקת את הקישור של הווירוס לרצפטור ACE-2, שבאמצעותו חודר הווירוס לתאי הגוף.

מוטציות E484K: יש הסבורים כי מוטציה זו קשורה ביכולת הנגיף להתחמק מנוגדנים מנטרלים שמייצרת מערכת החיסון נגד הנגיף. השערה זו מבוססת על עדויות מניסויים פרה-קליניים ראשוניים.

מוטציה K417N: מוטציה זו קושרה גם כן להתחמקות מנוגדנים מנטרלים במחקרים פרה-קליניים ומחקרי מודלים ממוחשבים, אך ניכר כי האפקט שלה משמעותי פחות משל E484K.

הווריאנטים שהתגלו באחרונה

יש שלושה וריאנטים מרכזיים שהתגלו באחרונה ובעלי מאפיינים "מדאיגים" - מוטציות משמעותיות בחלבון ה-spike, עומס ויראלי גבוה (שעלול להוביל לכושר הדבקה גבוה) ועוד.

וריאנט VOC202101/02

מקור: ברזיל

מוטציות: בעל כ-12 מוטציות בחלבון ה-spike, הכוללות בין היתר את המוטציות N501Y, E484K ו-K417N.

מה ידוע עליו כיום? וריאנט זה תויג כ"מעלה חשש" בשל מספר המוטציות הרב וסוגן, והוא נמצא כיום במחקר לשם הבנה של ההשלכות הביולוגיות שלהן.

וריאנט VOC202012/01

מקור: בריטניה

מעבדה לפיתוח חיסון לווירוס הקורונה בסן דייגו, קליפורניה, לפני כשבועייםצילום: BING GUAN/רויטרס
קבלת חיסון קורונה בארה"בצילום: Henry Ford Health System / AFP

מוטציות: מכיל כשמונה מוטציות בחלבון ה-spike, הכוללות בין היתר את המוטציה N501Y.

מה ידוע עליו כיום? נכון להיום לא ידוע אם למוטציות בווריאנט זה השפעה על הפעילות הביולוגית של הנגיף, תפוצתו וחשיבותו נמצאים במחקר.

וריאנט VOC202012/02, המכונה לרוב 501Y.V2

מקור: דרום אפריקה

מוטציות: מכיל קבוצה גדולה של מוטציות, הכוללות בין היתר את המוטציות N501Y, E484K ו-K417N בחלבון ה-spike.

מה ידוע עליו כיום? ניכר כי בעת ההדבקה, הווריאנט גורם לעומס נגיפי (viral load) גבוה יותר במאכסן, ובשל כך הוא מדבק יותר. מאפיין זה בא לידי ביטוי גם בהפיכתו לווריאנט הדומיננטי כשהוא מגיע לאוכלוסייה מסוימת. עם זאת, לא ניכר שהוא גורם למחלה קשה יותר.

השלכות בנוגע לחיסונים וסיכונים עתידיים

על אף שהחיסונים פועלים לייצור נוגדנים הקושרים את חלבון ה-spike (שעבר מוטציות בווריאנטים החדשים), חוקרים בתחום סבורים שהחיסונים עדיין יהיו יעילים במידה ניכרת נגד וריאנטים אלה. זאת, בעיקר מכיוון שחלבון ה-spike הוא חלבון גדול, ונדרש מספר גדול של מוטציות כדי שהווריאנט הוויראלי יבטא חלבון שונה מספיק בכדי לחמוק לחלוטין מהתגובה המכוונת של מערכת החיסון כנגדו (המתפתחת בעקבות מתן החיסון).

עם זאת, החוקרים מסבירים כי ייתכן שתהיה ירידה מסוימת ביעילות החיסונים נגד הווריאנטים החדשים, וכי בימים אלה מתבצעים ניסוים לבדיקת יעילות החיסונים כנגדם.

המומחים מוסיפים שכיום קשה לחזות ולאמוד את יכולתו של הנגיף לעבור מוטציות שיעזרו לו "לחמוק מהחיסון", וכי המבחן האמיתי יתרחש לאחר שכמות גדולה של אנשים יתחסנו; במצב זה הנגיף יכנס למצב של "סטרס" - בו חלק מהוירוסים לא יצליחו להתחרות עם מערכת החיסון של המחוסנים.

קשה לצפות אם הנגיף אכן ייכחד במצב כזה, או שמא יעבור מוטציות נוספות שיסייעו לו בהתאמה לסביבה החדשה, כך שיוכל לשרוד ולחמוק באופן משמעותי מהחיסוניות שמקנה החיסון. לפיכך, חשוב להמשיך לעקוב אחר המוטציות שעובר הנגיף בכדי להבין באיזה תרחיש מהשניים אנו נמצאים.

חשוב להדגיש כי גם במידה שהנגיף יעבור שינויים כך שהחיסונים הנוכחיים לא יהיו יעלים דיו, מרבית המומחים בתחום סבורים כי במידת הצורך, ניתן יהיה לבצע התאמות של החיסונים לווריאנטים החדשים. יתרה מכך, הטכנולוגיות שבהן פותחו החיסונים צפויות לאפשר תכנון גרסה עדכנית של החיסון שתוכל להתמודד עם וריאנטים חדשים בצורה פשוטה ומהירה יחסית.

מקורות:

https://www.bmj.com/content/372/bmj.n158

https://elifesciences.org/articles/61312

https://virological.org/t/preliminary-genomic-characterisation-of-an-emergent-sars-cov-2-lineage-in-the-uk-defined-by-a-novel-set-of-spike-mutations/563

https://science.sciencemag.org/content/369/6511/1603

https://warwick.ac.uk/newsandevents/expertcomment/expert_comment_-_new_brazilian_variant_of_covid-191

http://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.12.23.20248598v1.full.pdf

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.12.31.425021v1

https://elifesciences.org/articles/61312

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.12.28.424451v1

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.12.31.425021v1.full.pdf

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.01.10.426143v1

https://www.news-medical.net/news/20210112/Effect-of-mutations-in-the-South-African-SARS-CoV-2-variant-on-transmission-and-neutralization.aspx

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.12.23.424283v2

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.01.18.427166v1

https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.12.21.20248640v1.full.pdf

https://www.who.int/csr/don/31-december-2020-sars-cov2-variants/en/

https://www.nature.com/articles/s41401-020-0485-4#:~:text=The%20SARS%2DCoV%2D2%20S%20protein%20is%20highly%20conserved%20among,19%20vaccine%20and%20therapeutic%20research.

https://www.gov.uk/government/publications/covid-19-variants-genomically-confirmed-case-numbers/variants-distribution-of-cases-data-data-up-to-18-january-2021

https://www.niid.go.jp/niid/en/2019-ncov-e/10108-covid19-33-en.html

https://virological.org/t/phylogenetic-relationship-of-sars-cov-2-sequences-from-amazonas-with-emerging-brazilian-variants-harboring-mutations-e484k-and-n501y-in-the-spike-protein/585

https://www.lemonde.fr/blog/realitesbiomedicales/2021/01/18/covid-19-le-defi-des-nouveaux-variants/

מדינט | מדינט מדיקל אינטליג'נס

מדינט מדיקל אינטליג'נס בע"מ משלבת יכולות מודיעין בעולם הרפואה, ומפעילה ברמה היומיומית מערך חוקרים שנועד לאתר ולנתח מידע רפואי חיוני, עדכני ואובייקטיבי עבור חולים שאובחנו במחלות מורכבות ועבור רופאים. שיתוף הפעולה בין מדינט ל-TheMarker הוא חלק מהתגייסות החברה למאמץ העולמי לאתר מידע מהימן על וירוס קורונה - כל דבר שיקדם חוסן והחלמה. כותבות הבלוג הן חוקרות רפואיות במדינט.

תגובות

הזינו שם שיוצג באתר
משלוח תגובה מהווה הסכמה לתנאי השימוש של אתר TheMarker