Nove različice koronavirusa

Virusi, tudi koronavirus SARS-CoV-2, se zelo hitro spreminjajo in zato pogosto nastajajo nove različice virusa. Spreminjajo pa se tako, da kopičijo spremembe, mutacije, v svojem genomu. Če uporabimo že znano analogijo, si genom virus lahko predstavimo kot besedilo dolgo 30.000 črk, ki jim pravimo nukleotidi. V nasprotju z nam znano abecedo, pa je abeceda genoma sestavljena iz samo 4 črk, A, C, G in U. Mutacije v virusnem genomu nastanejo, ko se virus pomnožuje, takrat se stari genom virusa uporabi kot matrica, na katero se v ustreznem vrstnem redu nalagajo črke, ki potem naredijo novo kopijo besedila. Vendar se pogosto zgodi, da se po pomoti vključi napačna črka in nova kopija genoma ni identična stari. Vsaka napaka v kopiji pa še ne pomeni, da je nastala nova različica virusa. Že vsi virusi, ki so nastali v enem okuženem človeku, niso identični in se med seboj razlikujejo.

O novi različici govorimo, ko se nabere večje število napak ali ko se napake pojavijo na pomembnih mestih v virusnem genetskem zapisu. Največkrat gre pri tem za odseke (gene), ki nosijo zapis za pomembnem virusne proteine, npr. gen za bodico (S ali Spike protein).

Kako različica dobi ime?

Kdaj je virusni genom dovolj različen od vseh drugih, je določeno s posebnimi matematičnimi modeli. Z razvojem teh in z analizami sekvenc se ukvarja veda, ki se imenuje bioinformatika.

Vsaka virusna različica dobi tudi svoje ime. Ime je sestavljeno iz največ 4 mestne kode, sestavljene iz črke in številk; npr. B.1.258.17 ali B.1.1.7). To ime določijo bioinformatiki, ki skrbijo za eno največjih baz, kjer se analizirajo genomi novega koronavirusa iz celega sveta (Pangolin). Trenutno je poznanih več kot 1500 različic virusa SARS-CoV-2.

Določene različice pa so bolj pomembne kot druge, ker se drugače obnašajo. To so različice posebnega pomena (angl. variants of concern, VOC) ali različice, ki jih podrobneje spremljamo (angl. variants under investigation, VUI). Te dobijo zaradi pomembnosti še drugo poimenovanje. To drugo poimenovanje predvsem olajša poročanje tako v medijih kot v strokovnih poročilih. Sprva smo jih poimenovali glede na geografsko lokacijo, kjer so se pojavile (npr. angleška ali južnoafriška različica), kasneje je Svetovna zdravstvena organizacija (WHO) odločila, da  se poimenujejo po črkah grške abecede.

Katere so posebne različice?

Do sedaj so v skupino različic posebnega pomena uvrščene 4 različice virusa SARS-CoV-2: alfa (B.1.1.7, prej poznan kot angleška različica), beta (B.1.135, prej južnoafriška različica), gama (P.1 ali brazilska različica) in zadnja in trenutno najpomembnejša delta (B.1.617.2 ali indijska različica). Poleg teh pa so svoje grške črke dobile še nekatere druge različice, ki sodijo med tiste, ki jih podrobneje spremljamo (predstavljene v tabeli 1).

V čem se različice med seboj razlikujejo?

Novim različicam se lahko spremenijo lastnosti, kar lahko vpliva na to, da virus povzroči hujšo obliko bolezni, virus lahko postane boljše prenosljiv ali pa se izogne nastalim protitelesom in zato cepivo za novo različico virusa ni več učinkovito. Velja pa tudi nasprotno, nekatere nove različice virusa lahko postanejo tudi manj infektivne in se manj uspešno prenašajo.

Spremembe sicer nastanejo naključno, vendar se ene zaradi naravne selekcije nato bolje ohranijo kot druge. Različice, ki bi imele spremembe, zaradi katerih bi veliko težje in počasneje okužile novega človeka (npr, da bi slabo preživele v okolju ali da bi se na novem človeku zelo počasi namnoževale), bi izginile po naravni poti. Zato veliko takih različic nastane, a jih sploh ne zaznamo.

Seveda pa se bolje ohranijo tisti novi virusi, ki so spremenjeni tako, da se lažje prenesejo iz enega človeka na drugega, ali da se v človeku hitreje namnožijo. Kakšna različica nabere celo takšno kombinacijo sprememb, zaradi katere lahko izpodrine vse ostale različice. To smo videli pri različici alfa ali pri angleškem sevu. Tudi na spodnji sliki (slika 1) je prikazano, kako je različica alfa v nekaj tednih iz posameznih primerov postala skorajda edina, ki je še krožila v Sloveniji.

Kako določimo katera različica je v vzorcu?

Različice virusa SARS-CoV-2 določimo tako, da primerjamo genomsko zaporedje (besedilo iz 30.000 črk) virusa v preiskovanem vzorcu z mednarodno dogovorjeno bazo genomskih zaporedij poznanih različic (slika 2). Zaporedje preberemo s postopkom, ki se imenuje sekvenciranje. Ta postopek je dolgotrajen in zaradi tehničnih omejitev ne omogoča analize posameznih vzorcev, zato različice virusa ne moremo določiti takoj, ko dobimo pozitiven PCR signal v vzorcu. Pozitivne vzorce se zbira tedensko, ter se nato celotedenski nabor vzorcev sekvencira naenkrat. Posledično nam je pregled prisotnih različic na voljo s približno dvotedenskim zamikom. Zapisi za dedni material virusa se zbirajo na vsaj treh velikih svetovnih bazah (najbolj znana je GISAID), kamor nalagamo tudi genome virusov, ki jih sekvenciramo v Sloveniji.

Koristne strani:

https://cov-lineages.org/global_report_B.1.1.7.html

https://www.gisaid.org/hcov19-variants/

https://www.who.int/en/activities/tracking-SARS-CoV-2-variants/

https://www.ecdc.europa.eu/en/covid-19/variants-concern

https://www.gov.uk/government/publications/investigation-of-novel-sars-cov-2-variant-variant-of-concern-20201201