Što kaže znanost

Postoji li ograničenje koliko koronavirus može mutirati? Mogućnosti su naizgled beskrajne

  • Autor: Mladen Smrekar
  • Zadnja izmjena 15.02.2021 10:26
  • Objavljeno 15.02.2021 u 10:26
Matematički, ako je virus dugačak 10.000 parova baza, postoji 4 ^ 5000 mogućnosti genetske sekvence

Matematički, ako je virus dugačak 10.000 parova baza, postoji 4 ^ 5000 mogućnosti genetske sekvence

Izvor: Sciencephoto / Profimedia / Autor: TIM VERNON

Normalno je da virusi mutiraju, pa tako i SARS-CoV-2. No, postoji li ograničenje koliko virus može mutirati i razbolijevati ljude ili se virus doista može neograničeno razvijati? Evo što kaže znanost

Ograničenje postoji, ali mi ne znamo točno gdje je povlači ta granica. Zbog toga je nemoguće predvidjeti sve moguće mutacije kroz koje bi virus mogao proći, ustvrdili su virolozi u razgovoru za Live Science.

Broj mogućih genetskih mutacija ogroman je; veći od zbroja svih atoma u vidljivom svemiru, kaže Vincent Racaniello, profesor mikrobiologije i imunologije sa Sveučilišta Columbia u New Yorku.

Genetski kod koronavirusa - koji se sastoji od četiri različite kemijske baze ili molekule koje se mogu opisati četveroslovnom abecedom - duga je 29.881 slova. Ta slova daju upute za izradu 9860 aminokiselina, gradivnih blokova proteina virusa. Kad se te kemijske baze promijene, mijenjaju se i aminokiseline, što može utjecati na oblik proteina virusa. A te promjene oblika mogu pak utjecati na to kako virus funkcionira, na primjer na to kako se veže za ljudske stanice.

Koronavirus modificira stanični DNK kako bi se replicirao

Koronavirus modificira stanični DNK kako bi se replicirao

Izvor: Profimedia / Alamy / Autor: ALEKSANDR SEMENOV

Prethodne studije na drugim RNK virusima - koji poput SARS-CoV-2 imaju jedan lanac RNK kao svoj genetski materijal - otkrile su da se više od polovice baza u tim virusima može promijeniti, objašnjava Racaniello. Matematički to znači da ako je virus dugačak 10.000 parova baza, postoji 4 ^ 5000 mogućnosti genetske sekvence.

Ako jednadžba vrijedi za virus poput SARS-CoV-2, čiji je genetski kod tri puta duži, to bi značilo da za njegov genetski slijed mogu postojati 4 ^ 14.941 različite moguće kombinacije. A to nije sve; postoje i druge mutacije poput brisanja ili umetanja u genom koje bi dodatno povećale broj mogućnosti, upozorava Racaniello.

Srećom, većina tih mutacija nije bitna i ogroman broj njih odmah se iskorijeni. Bitne mutacije tipično se događaju na 'spike' proteinu koronavirusa, oružju koje koristi kako bi se zakačio za ACE2 receptore na površinama ljudskih stanica.

Sam šiljak sastoji se od 1273 aminokiselina koje kodira 3831 kemijska baza. Po istoj matematičkoj logici postoji 4 ^ 1916 načina na koje se kôd 'spike' proteina može razlikovati, što je još uvijek gotovo beskonačno. Ipak, mnoge od ovih mutacija su suvišne i kodiraju iste aminokiseline.

  • +2

Koronavirus pod mikroskopom

Izvor: NIH / NIAID / BSIP / Profimedia / Autor: IMAGE POINT FR

'Štoviše, neće svaka mutacija biti identificirana kao nova varijanta', kaže John Moore, profesor mikrobiologije i imunologije sa Sveučilišta Cornell. 'Tihe mutacije se događaju, ali nisu relevantne.'

Varijante koje se identificiraju i dobiju ime obično imaju neka značajnija svojstva, poput veće sposobnosti prijenosa na ljude ili otpornosti na cjepiva, poput upravo aktualnih britanskih, južnoafričkih ili brazilskih sojeva koronavirusa.

Što pokreće mutacije virusa

Izvor: Društvene mreže / Autor: DW News

Snažni nadzor može pomoći znanstvenicima da pretražuju promjene u genomu virusa slučajnim uzorkovanjem zaražene populacije. Jednom kada prepoznaju potencijalno važne mutacije, primjerice na temelju toga gdje se promjene pojavljuju u genomu, mogu ih uključiti u računalni model 'spike' proteina koji djeluje s ACE2 receptorom kako bi predvidjeli kako će se ponašati neka varijanta.

'No, da bi shvatili kako je mutacija promijenila ponašanje virusa, moraju se napraviti eksperimenti na virusu ili proteinima', objašnjava Moore.

Domena vezanja receptora (RBD) jedno je, ali ne i jedino, mjesto u kojem se mogu pojaviti mutacije. Sastoji se od 223 aminokiseline, od kojih 22 kontaktiraju ACE2 receptor na ljudskim stanicama.

'Bilo koja od ovih aminokiselina može se promijeniti zbog mutacija u osnovnom genetskom slijedu domene i povećati kontakt s ljudskim stanicama, a time i sposobnost invazije', kaže Racaniello.

SARS-CoV-2 ljudskom populacijom kruži prekratko vrijeme da bi znanstvenici mogli prognozirati koje će se inačice pojaviti u budućnosti. Bilo bi lijepo biti korak ispred virusa i temeljem simulacija predvidjeti koje bi se druge mutacije mogle pojaviti no to je malo vjerojatno s obzirom na opseg u kojem virus može mutirati.

Mutacije virusa

Mutacije virusa

Izvor: Sciencephoto / Profimedia / Autor: JUAN GAERTNER

Uobičajene mjere opreza i redovito cijepljenje jedini su načini za zaustavljanje širenje virusa. Jer što se virus više širi to su veće šanse i da će mutirati.

'Virusima neće izrasti škare kojima će prerezati maske niti će im izrasti opruge kojima će preskakati 50 metara u dalj', slikovit je profesor Moore. 'Oni su i dalje samo koronavirusi i još uvijek ih zaustavljaju standardni postupci kojih bismo se svi trebali pridržavati.'

Znate već: maske, pranje ruku, održavanje razmaka... I cijepljenje, kad dođete na red.

Pregled tjedna bez spama i reklama

Prijavi se na naš newsletter i u svoj inbox primaj tjedni pregled najvažnijih vijesti!