Κορονοϊός μεταλλάξεις: Τα στελέχη του ιού που προκαλούν ανησυχία στους ειδικούς

Τη στιγμή που πολλές χώρες παλεύουν με το στέλεχος Δέλτα του νέου κορονοϊού,  επιστήμονες του Ιδρύματος Ιατροβιολογικών Ερευνών της Ακαδημίας Αθηνών (ΙΙΒΕΑΑ) προσφέρουν μια εξονυχιστική «ακτινογραφία» των περισσότερων από 100 στελεχών του ιού που έχουν καταγραφεί στην Ελλάδα από την αρχή της πανδημίας ως σήμερα.

Πρόκειται για μια αναλυτική χαρτογράφηση της πορείας του SARS-CoV-2 στη χώρα μας τον τελευταίο ενάμιση χρόνο, που παρέχει και πολύτιμες πληροφορίες για το τι μέλλει γενέσθαι το επόμενο διάστημα.

Από την ανάλυση προκύπτει, για παράδειγμα, ότι το στέλεχος Δέλτα έχει ήδη αρχίσει να επικρατεί στην Ελλάδα, αφού τις τελευταίες περίπου 15 ημέρες αφορά το 50% των νέων κρουσμάτων και, όπως όλα δείχνουν, ως τα τέλη Ιουλίου με αρχές Αυγούστου θα αποτελεί πλέον το κυρίαρχο, καθώς πιθανότατα θα εντοπίζεται στο 70% των νέων κρουσμάτων.

Η ενδελεχής αποτύπωση των στελεχών του νέου κορονοϊού στη χώρα μας κατέστη δυνατή μέσα από την ανάλυση περισσότερων από 23.000 ιικών γονιδιωμάτων που ελήφθησαν από σχεδόν κάθε γωνιά της Ελλάδας από το πρώτο ως και το τέταρτο πανδημικό κύμα, αρχικώς στο πλαίσιο της Εμβληματικής Δράσης για τον νέο κορονοϊό και κατόπιν στο πλαίσιο του Εθνικού Δικτύου Γονιδιωματικής Επιτήρησης, υπό την εποπτεία της Γενικής Γραμματείας Έρευνας και Καινοτομίας (ΓΓΕΚ) και του ΕΟΔΥ αντίστοιχα. Με τη βοήθεια του κ. Δημητρίου Θάνου, ακαδημαϊκού και προέδρου του Επιστημονικού Συμβουλίου του ΙΙΒΕΑΑ, το οποίο αποτελεί το κύριο κέντρο αλληλούχισης ιικών γονιδιωμάτων που προέρχονται από θετικά κρούσματα, το ΒΗΜΑ-Science αποκρυπτογραφεί τα όσα «λένε» τα στελέχη του νέου κορονοϊού για την εξέλιξη της πανδημίας στην Ελλάδα από τη γέννησή της ως τώρα.

Όπως εξηγεί ο κ. Θάνος, «έχουμε ήδη κάνει ταυτοποίηση χιλιάδων ιικών γονιδιωμάτων που προέρχονται και από τα τέσσερα πανδημικά κύματα. Σε ό,τι αφορά συγκεκριμένα το στέλεχος Δέλτα του ιού, το οποίο μας απασχολεί σε μεγάλο βαθμό, οι αναλύσεις μας δείχνουν ότι από το τέλος Ιουνίου μέχρι σήμερα το Δέλτα αφορά το περίπου 50% των νέων κρουσμάτων. Τελευταίες μάλιστα αναλύσεις που έχουν διεξαχθεί σε – λίγα ακόμη, είναι η αλήθεια – δείγματα από νησιά, όπως η Πάρος και η Ίος, όπου πολλοί νεαροί κάνουν αυτή τη στιγμή διακοπές, δείχνουν ότι το στέλεχος Δέλτα έχει κάνει «απόβαση» σε δημοφιλείς τουριστικούς προορισμούς».

Από τα περισσότερα από 100 στελέχη του SARS-CoV-2 που έχουν ταυτοποιηθεί στη χώρα μας τον τελευταίο ενάμιση χρόνο, πέντε με έξι είναι συνολικά εκείνα που προκαλούν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον, ενίοτε και ανησυχία. «Αυτά είναι το στέλεχος Αλφα (μέχρι πρότινος αποκαλούμενο βρετανικό), το στέλεχος Βήτα (νοτιοαφρικανικό), το στέλεχος Γάμμα (βραζιλιάνικο), το στέλεχος Δέλτα (ινδικό), το στέλεχος Ητα (νιγηριανό) και το στέλεχος Κάπα (αποτελεί μια παραλλαγή του ινδικού)», σημειώνει ο κ. Θάνος και προσθέτει ότι ιδιαίτερης σημασίας είναι και το γεγονός ότι μέσα από τη νέα εξονυχιστική ανάλυση «ταυτοποιήθηκε για πρώτη φορά σε μεγάλη κλίμακα στη χώρα μας το λανθασμένα αποκαλούμενο «αθηναϊκό» στέλεχος του ιού, το οποίο στην πραγματικότητα είναι νιγηριανής προέλευσης. Πρόκειται για το στέλεχος Β.1.1.318, του οποίου έχουν ήδη εντοπιστεί περισσότερα από 3.200 κρούσματα στην Ελλάδα, τα πιο πολλά εκ των οποίων βρίσκονται στην Αθήνα».

Το συγκεκριμένο στέλεχος είναι πιθανό να μας απασχολήσει και στο άμεσο μέλλον, σύμφωνα με τον πρόεδρο του Επιστημονικού Συμβουλίου του ΙΙΒΕΑΑ. «Πρόκειται, όπως βλέπουμε, για ένα «επίμονο» στέλεχος. Πρωτοεμφανίστηκε στην Ελλάδα στα μέσα του περασμένου Φεβρουαρίου και αυτή τη στιγμή συναγωνίζεται το στέλεχος Δέλτα – και τα δύο μαζί φαίνεται να εκτοπίζουν από το ελληνικό πεδίο το στέλεχος Αλφα που κυριάρχησε επί μήνες. Και ενώ το στέλεχος αυτό ξεκίνησε την πορεία του από μεμονωμένα σημεία του κέντρου της Αθήνας και δεν είχε εξαρχής τη διασπορά του στελέχους Δέλτα ανά τη χώρα, το οποίο «τρύπωσε» από πολλαπλές πύλες εισόδου, μετά την άρση του λοκντάουν εντοπίζεται πλέον παντού». Ο κ. Θάνος δεν τοποθετεί ακόμη το Β.1.1.318 στα αποκαλούμενα στελέχη που προκαλούν ανησυχία (Variants of Concern, VOCs), αλλά σημειώνει ότι πρόκειται για ένα στέλεχος που πρέπει να είναι υπό συνεχή παρακολούθηση.

Υπό συνεχή στενή γενετική παρακολούθηση βρίσκεται βέβαια και το στέλεχος Δέλτα, το οποίο δείχνει ότι μπορεί σύντομα να γίνει ο «βασιλιάς» στη χώρα μας. Ωστόσο, πριν από κάποιους μήνες η εικόνα των στελεχών που κυκλοφορούσαν στην Ελλάδα ήταν πολύ πιο ποικιλόμορφη, επισημαίνει ο κ. Θάνος. «Η μεγαλύτερη ποικιλομορφία στελεχών, με βάση την ανάλυσή μας, κατεγράφη από τον Οκτώβριο του 2020 ως και το τέλος του 2020. Μετά έκανε την εμφάνισή του το στέλεχος Αλφα, το οποίο επικράτησε τον περασμένο Απρίλιο και Μάιο, με το στέλεχος Β.1.1.318 να συνεχίζει να δίνει όμως δυναμικό «παρών» – είναι χαρακτηριστικό ότι σε κάποιες περιοχές εκείνο το διάστημα το στέλεχος Β.1.1.318 αφορούσε το 40% των κρουσμάτων. Από τα τέλη Ιουνίου πλέον το στέλεχος Δέλτα είναι εκείνο που εμφανίζει τη μεγαλύτερη εξάπλωση».

Συνολικά, όπως προείπαμε, περισσότερα από 100 στελέχη του νέου κορονοϊού έχουν εντοπιστεί από την αρχή της πανδημίας στη χώρα και η εικόνα αυτή είναι αναμενόμενη, σύμφωνα με τον ακαδημαϊκό. «Ο ιός μεταλλάσσεται συνεχώς για να επιβιώσει – όλοι οι RNA ιοί όπως ο SARS-CoV-2 έχουν μεγάλο μεταλλακτικό ρυθμό. Βέβαια εμφανίζει χαμηλότερα ποσοστά μεταλλάξεων σε σχέση με άλλους RNA ιούς, όπως αυτοί της γρίπης ή του AIDS. Ωστόσο πρόκειται για έναν ιό που δίνει μεταλλάξεις πολύ συχνά, κάποιες από τις οποίες είναι πιο ανησυχητικές. Σε ό,τι αφορά τα επιμέρους στελέχη του, το Β.1.1.318 είναι περίπου 40% πιο μεταδοτικό από το στέλεχος Αλφα, το οποίο με τη σειρά του είναι 40% πιο μεταδοτικό από το αρχικό στέλεχος της Ουχάν – κοινώς το Β.1.1.318 είναι περίπου 80% πιο μεταδοτικό από το στέλεχος που «γέννησε» την πανδημία. Ας μην ξεχνάμε επίσης ότι το στέλεχος Δέλτα που μας απασχολεί ιδιαιτέρως είναι έως και 70% πιο μεταδοτικό από το στέλεχος Αλφα». Έχουμε λοιπόν να αντιμετωπίσουμε ένα εκρηκτικό «κοκτέιλ» μεταδοτικότητας.

Η ανησυχία για το στέλεχος Βήτα

Σε αυτό το ήδη «εκρηκτικό» κοκτέιλ ας προσθέσουμε τώρα και μια «δραματική αύξηση ταυτοποίησης τις τελευταίες ημέρες του στελέχους Βήτα» υπογραμμίζει ο κ. Θάνος. «Το στέλεχος αυτό, του οποίου μόνο την περασμένη Τρίτη ταυτοποιήθηκαν 176 περιπτώσεις που αφορούσαν στο σύνολό τους Έλληνες, μας απασχολεί διότι κατ’ αρχάς είναι αρκετά μεταδοτικό – έχει την ίδια μεταδοτικότητα με το στέλεχος Αλφα. Συγχρόνως όμως φέρει μια μετάλλαξη, την Ε484Κ στην πρωτεΐνη-ακίδα, η οποία του προσφέρει κάποια ικανότητα διαφυγής από τα εμβόλια – να σημειώσουμε ότι την ίδια μετάλλαξη φέρει και το Β.1.1.318».

Όλα αυτά τα άκρως σημαντικά ευρήματα που χαρτογραφούν την πορεία του νέου κορονοϊού στη χώρα μας από την πρώτη συνάντηση μαζί του μέχρι σήμερα αποδεικνύουν «τη σημασία της γονιδιωματικής επιτήρησης στην αντιμετώπιση της πανδημίας, η οποία επιτρέπει την άμεση επέμβαση όταν και όπου χρειάζεται από τους αρμοδίους» λέει ο κ. Θάνος και συμπληρώνει ότι «πρέπει να λάβουμε υπ’ όψιν μας ότι πρόκειται για μια διαδικασία που συνδέεται με κοπιώδη εργασία και υψηλό κόστος, αφού απαιτεί ακριβά μηχανήματα υψηλής τεχνολογίας που λειτουργούν ασταμάτητα εξάγοντας αποτελέσματα για 1.000 ως 1.200 δείγματα εβδομαδιαίως».

Μονόδρομος ο εμβολιασμός

Σε ό,τι αφορά το κορονο-τοπίο που σκιαγραφείται αυτή τη στιγμή στην Ελλάδα, ο πρόεδρος του Επιστημονικού Συμβουλίου του ΙΙΒΕΑΑ αναφέρει ότι «παρά την έκρηξη κρουσμάτων που παρατηρείται ξανά, είναι παρήγορο ότι οι νέες μολύνσεις αφορούν κατά κύριο λόγο πιο νεαρά άτομα που είναι βιολογικώς ανθεκτικότερα. Σε κάθε περίπτωση όμως, για να εμποδίσουμε μια νέα επιβάρυνση του ΕΣΥ, απαιτείται ο εμβολιασμός όλων και κυρίως των ατόμων 50 ετών και άνω, που έχουν και τις περισσότερες πιθανότητες να νοσήσουν σοβαρά». Όλοι οι δρόμοι – προκειμένου να εμποδίσουμε τη μεταλλαξιογόνο διαδρομή του νέου κορονοϊού – οδηγούν στο εμβόλιο…

Ανάλυση και του γονιδιώματος ασθενών με COVID-19

Οι επιστήμονες δεν «βουτούν» μόνο στα γενετικά άδυτα του μεγάλου ιογενούς εχθρού των ημερών μας, αλλά και σε εκείνα του οργανισμού των ατόμων που μολύνονται και νοσούν εξαιτίας του, με στόχο να αποκαλύψουν το γενετικό υπόβαθρο που συνδέεται με ήπια ή σοβαρή νόσο. Στο πλαίσιο αυτό ξεκίνησε από την αρχή της πανδημίας μια διεθνής πρωτοβουλία που ονομάζεται COVID-19 Host Genetics Initiative και περιλαμβάνει χιλιάδες επιστήμονες από όλον τον κόσμο – με τη συμμετοχή της χώρας μας και συγκεκριμένα του κ. Θάνου από το ΙΙΒΕΑΑ, του καθηγητή Γενετικής του Πανεπιστημίου της Γενεύης κ. Μανώλη Δερμιτζάκη καθώς και του καθηγητή και διευθυντή στο Εργαστήριο Ιστολογίας – Εμβρυολογίας της Ιατρικής Σχολής του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών κ. Βασίλη Γοργούλη – με στόχο να απαντήσει στο καίριο ερώτημα: Ποιοι γενετικοί παράγοντες επιδρούν στο ότι ορισμένοι ασθενείς με COVID-19 εμφανίζουν σοβαρή, ακόμη και απειλητική για τη ζωή νόσο και ποιοι «προστατεύουν» κάποιους άλλους ασθενείς, που είτε παρουσιάζουν μόνο ήπια συμπτώματα είτε είναι εντελώς ασυμπτωματικοί;

Τεράστια γενετική ανάλυση

Με μια νέα δημοσίευση στις 8 Ιουλίου στην επιθεώρηση «Nature» η διεθνής ερευνητική ομάδα παρουσιάζει τα μέχρι στιγμής γενετικά ευρήματά της, τα οποία αποκάλυψαν 13 περιοχές στο ανθρώπινο γονιδίωμα οι οποίες φαίνεται να έχουν ισχυρή συσχέτιση με λοίμωξη από τον SARS-CoV-2 ή με σοβαρή COVID-19. Σημειώνεται ότι οι γενετικοί αυτοί τόποι ήλθαν στο φως μέσα από μια από τις μεγαλύτερες αναλύσεις ανθρωπίνων γονιδιωμάτων που έχουν διεξαχθεί ως σήμερα, η οποία περιλαμβάνει περί τους 50.000 ασθενείς με COVID-19, καθώς και δύο εκατομμύρια άτομα που δεν μολύνθηκαν με τον νέο κορονοϊό. Σύμφωνα με τους ερευνητές, επικεφαλής των οποίων ήταν ο Αντρέα Γκάνα από το Ινστιτούτο για τη Μοριακή Ιατρική της Φινλανδίας (FIMM) στο Πανεπιστήμιο του Ελσίνκι και ο Μαρκ Ντάλι, διευθυντής του FIMM και μέλος του Ινστιτούτου Broad των ΜΙΤ και Χάρβαρντ, τα νέα ευρήματα αναμένεται να προσφέρουν στόχους για μελλοντικές θεραπείες ενάντια στην COVID-19.

Τα ευρήματα των επιστημόνων

Ποια είναι όμως αυτά τα ευρήματα; Κατ’ αρχάς από τους 13 γενετικούς τόπους που έχουν εντοπιστεί ως τώρα δύο εμφανίζονται με μεγαλύτερη συχνότητα σε ασθενείς από την Ανατολική και τη Νότια Ασία σε σύγκριση με τους Ευρωπαίους, γεγονός που αποδεικνύει πόσο σημαντικό είναι να υπάρχει… ποικιλομορφία εθνοτήτων στις γενετικές βάσεις ώστε να εξάγονται τα ακριβέστερα δυνατά συμπεράσματα. Μάλιστα, ένας από τους δύο αυτούς τόπους βρίσκεται κοντά στο γονίδιο FOXP4, το οποίο συνδέεται με τον καρκίνο του πνεύμονα. Όπως είδαν οι επιστήμονες, η παραλλαγή του FOXP4 που σχετίζεται με τη σοβαρή COVID-19 αυξάνει την έκφραση του γονιδίου, γεγονός που μαρτυρεί ότι η καταστολή της γονιδιακής έκφρασης του FOXP4 θα μπορούσε να αποτελέσει πιθανή θεραπευτική στρατηγική ενάντια στη σοβαρή νόσηση.

Άλλοι γενετικοί τόποι που φάνηκε να συνδέονται με σοβαρή νόσο περιελάμβαναν το DPP9, ένα γονίδιο που επίσης εμπλέκεται στον καρκίνο του πνεύμονα και στην πνευμονική ίνωση, καθώς και το ΤΥΚ2, το οποίο εμπλέκεται σε κάποια αυτοάνοσα νοσήματα.

Εντοπισμός θεραπευτικών στόχων

Οι ερευνητές συνεχίζουν την εξέταση ολοένα και περισσότερων γενετικών δεδομένων που προκύπτουν από τις αναλύσεις, τις οποίες διεξάγουν οι περισσότεροι από 3.300 συνεργάτες τους από 25 χώρες προκειμένου να δώσουν απαντήσεις και σε άλλα «καυτά» ερωτήματα, όπως το τι είναι αυτό που διαφοροποιεί από γενετικής απόψεως τα άτομα με μακρά COVID σε σύγκριση με όσα καταφέρνουν να απαλλαγούν από τον ιό και τα… παρελκόμενά του μέσα σε σύντομο χρονικό διάστημα. Ελπίζουν ότι μέσα από την ενδελεχή γενετική ανάλυσή τους θα καταφέρουν μέσα στον επόμενο χρόνο να εντοπίσουν συγκεκριμένους θεραπευτικούς στόχους (οι οποίοι πιθανώς θα περιλαμβάνουν και υπάρχοντα φάρμακα που αυτή τη στιγμή χορηγούνται για άλλες νόσους).