M. Štefan, 3. 1. 2021
Životní cyklus virů je běžně provázen vznikem mutací jejich genomu, to platí i pro SARS-CoV-2.
Většina mutací nemá žádný vliv na vlastnosti virů.
Klinický význam mají ty mutace, které vedou například ke zvýšené nakažlivosti nebo k závažnějšímu průběhu onemocnění.
Obavu by také vyvolaly mutace, jejichž výskyt by vedl ke sníženému účinku očkování.
V poslední době se ve Velké Británii a Jihoafrické republice objevily „mutované kmeny“ viru SARS-CoV-2 (tzv. varianty), které jsou nakažlivější než původní virus.
Z dosavadních poznatků nevyplývá, že by tyto varianty způsobovaly závažnější onemocnění nebo unikaly účinku vakcín.
Vznik těchto nových variant vede některé vědce ke spekulaci, že se SARS-CoV-2 vlastně „chová“ dle evolučních pravidel (spolehlivá nakažlivost a omezená nebezpečnost pro hostitele).
Přepokládá se totiž, že lidské koronaviry (např. HCoV-229E a HCoV-OC43) způsobovaly na počátku svého výskytu v lidské populaci těžká onemocnění, ale postupně se adaptovaly na své hostitele a dnes vyvolávají v naprosté většině případů pouze lehkou nemoc z nachlazení (common cold).
Zda tento vývoj čeká i SARS-CoV-2 ukáže jen budoucnost.
Varianta z Velké Británie byla nazvána VOC 202012/01 (Variant Of Concern, rok 2020, měsíc 12, varianta 01). Jihoafrická varianta se označuje 501.V2.
Obě varianty obsahují řadu mutací virového genomu, podrobnosti jsou uvedeny v tabulce č. 1. Proč byly tyto varianty prvně zachyceny právě ve Velké Británii a Jihoafrické republice není v současnosti zcela jasné.
Vliv může mít i skutečnost, že obě země systematicky a ve výrazné míře provádějí genetickou analýzu (sekvenaci) PCR pozitivních vzorků.
Pro srovnání, Velká Británie rutinně geneticky analyzuje 10 % vzorků, zatímco většina evropských zemí méně než 1 %.
Zajímavou otázkou je, jakým mechanismem tyto varianty vznikly. Zřejmě se nejednalo o postupnou akumulaci náhodných mutací v průběhu pandemie.
Za pravděpodobný není považován ani přenos nových variant ze zvířecích hostitelů.
Uvažuje se spíše o významu perzistující koronavirové infekce u některých pacientů.
Dlouhé trvání infekce u těchto pacientů (a jejich nedostatečná imunitní odpověď) může totiž zřejmě vést k akcelerovanému vzniku mutací v genomu viru. Nelze vyloučit ani selekční tlak některých terapeutických opatření, například rekonvalescentní plazmy.
Nové varianty SARS-CoV-2 se objevily ještě před spuštěním vakcinace, případný selekční tlak očkovací látky je tedy nepravděpodobný.
Odpovědi na některé praktické otázky jsou uvedeny v rámečku.
Tabulka 1: Varianty SARS-CoV-2
Charakteristika variant |
Britská varianta |
Jihoafrická varianta |
Název varianty |
VOC 202012/01 (B.1.1.7) |
501.V2 |
Výskyt prvních případů |
Září 2020 |
Říjen 2020 |
Počet mutací |
23 |
5 |
Vybrané mutace |
Záměny aminokyselin (N501Y, A570D, D614G, P681H, T716I, S982A, D1118H)
Delece (69-70, 144-145)
|
Záměny aminokyselin (N501Y, K417N, E484K) |
Molekulární význam vybraných mutací |
N501Y: mutace části genu pro spike protein – tzv. receptor vázající doména (RBD, receptor binding domain) –
přepokládá se pevnější vazba mezi spike proteinem a buněčným receptorem ACE2
P681H: mutace části genu v oblasti tzv. S1/S2 furin cleavage site – spekuluje se o tom, že tato část spike proteinu SARS-CoV-2 má vliv na infekciozitu viru, přesný význam této konkrétní mutace není znám
|
N501Y: mutace části genu pro spike protein – tzv. receptor vázající doména (RBD, receptor binding domain) –
přepokládá se pevnější vazba mezi spike proteinem a buněčným receptorem ACE2
K417N, E484K: další mutace v genu pro spike protein
|
Geografický výskyt variant |
Velká Británie
Evropské země (Belgie, Dánsko, Finsko, Francie, Island, Irsko, Itálie, Německo, Nizozemí, Norsko, Portugalsko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko)
Další země: Austrálie, Hong Kong, Indie, Izrael, Japonsko, Jižní Korea, Jordánsko, Kanada, Libanon, Singapur
|
Jihoafrická republika
Velká Británie (2 případy)
Finsko (1 případ)
|
Vlastnosti variant |
Zvýšená nakažlivost
Vyšší virová nálož
|
Zvýšená nakažlivost
Vyšší virová nálož
|
Tabulka 2: Varianty SARS-CoV-2: otázky a odpovědi
Otázka
- Způsobují nové varianty závažnější onemocnění?
|
Odpověď
- Dle dosavadních poznatků to není pravděpodobné. Nové varianty jsou ale nakažlivější, takže státy, ve kterých se tyto varianty vyskytly, přistoupily k přísným protiepidemickým opatřením.
Zvýšená nakažlivost může totiž vést k rychlému nárůstu nových případů a k přetížení zdravotnického systému.
|
Otázka
- Vyskytují se tyto nové varianty v ČR?
|
Odpověď
- Zatím zde popsány nebyly. Vzhledem k jejich rychlému šíření v Evropě lze předpokládat, že se objeví i v ČR.
|
Otázka
- Bude na tyto varianty fungovat vakcína?
|
Odpověď
- Tyto varianty se objevily ještě před použitím vakcíny. Navíc se přepokládá, že popsané mutace nejsou lokalizované v místech, na které cílí imunitní odpověď vyvolaná vakcinací.
V budoucnosti nelze vyloučit vznik variant, na které vakcína nebude účinkovat, ale v současnosti je to pouhá spekulace.
|
Otázka
- Ovlivňují tyto nové varianty diagnostiku přítomnosti SARS-CoV-2 pomocí PCR?
|
Odpověď
- Diagnostické soupravy dostupné v ČR nevyužívají gen pro spike protein, proto není dopad na spolehlivost diagnostiky v ČR pravděpodobný.
|
Otázka
- Existují i nějaké jiné varianty SARS-CoV-2?
|
Odpověď
- Jsou jich tisíce. Většina z nich nemá žádný klinický význam. Např. dánská varianta se vyskytuje u norků a je přenosná na lidi (ale nemá vliv na infekciozitu).
U některých dalších variant byla popsána mírně snížená neutralizace protilátkami.
|
Literatura
- V'kovski P, Kratzel A, Steiner S, et al. Coronavirus biology and replication: implications for SARS-CoV-2. Nat Rev Microbiol 2020;1-16. Online ahead of print.
- ECDC. Risk Assessment: Risk related to spread of new SARS-CoV-2 variants of concern in the EU/EEA [online]. 2020-12-29 [cit. 2021-01-02]. Dostupný z: https://www.ecdc.europa.eu/en/publications-data/covid-19-risk-assessment-spread-new-sars-cov-2-variants-eueea
- ECDC. Threat Assessment Brief: Rapid increase of a SARS-CoV-2 variant with multiple spike protein mutations observed in the United Kingdom [online]. 2020-12-20 [cit. 2021-01-02]. Dostupný z: https://www.ecdc.europa.eu/en/publications-data/threat-assessment-brief-rapid-increase-sars-cov-2-variant-united-kingdom
- Státní zdravotní ústav. Nová mutace SARS-CoV-2 ve Spojeném království [online]. 2020-12-21 [cit. 2021-01-02]. Dostupný: http://www.szu.cz/tema/prevence/nova-mutace-sars-cov-2-ve-spojenem-kralovstvi
- The Economist. The tunnel gets darker. What the new variants of covid-19 mean for human health [online]. 2021-01-02 [cit. 2021-01-02]. Dostupný: https://www.economist.com/leaders/2021/01/02/what-the-new-variants-of-covid-19-mean-for-human-health
- The Economist. Tracking B.1.1.7. Evidence mounts: a new coronavirus variant is more transmissible [online]. 2022-12-23 [cit. 2021-01-02]. Dostupný z: https://www.economist.com/science-and-technology/2020/12/23/evidence-mounts-a-new-coronavirus-variant-is-more-transmissible
- The Economist. SARS-CoV-2 is following the evolutionary rule book [online]. 2021-01-02 [cit. 2021-01-02]. Dostupný z: https://www.economist.com/science-and-technology/2021/01/02/sars-cov-2-is-following-the-evolutionary-rule-book?itm_source=parsely-api
|