نوع Omicron از COVID-19 چگونه ممکن است بوجود آمده باشد؟

One of unusual and most intriguing feature of heavily mutated اومکرون variant is that it acquired all the mutations in a single burst in a very short span of time. The degree of change is so much so that some people think it could well be a new strain of human قرنطینه (SARS-CoV-3 ?). How such a high level of mutation may have occurred in such a short span? Some argue that اومکرون may have evolved from an immune suppressed patient with some chronic infection like HIV/AIDS. Or, could it have evolved in the current wave in اروپا which has witnessed very high transmission rates? Or, could it be associated with some Gain-of function (GoF) research or anything else? Who benefits? It is not possible to draw any conclusion at this stage. Nevertheless, this article attempts to throw light on various dimensions associated with the phenomenon.  

نوع جدید COVID-19 که اخیراً از آفریقای جنوبی در 25 گزارش شده است^th نوامبر 2021 به چندین کشور جهان از جمله انگلستان، کانادا، ژاپن، استرالیا، اتریش، هنگ کنگ، اسرائیل، اسپانیا، بلژیک، دانمارک و پرتغال گسترش یافته است. این به عنوان یک نوع جدید نگرانی (VOC) توسط WHO تعیین و نامگذاری شده است اومکرون. Omicron با 30 تغییر اسید آمینه، سه حذف کوچک و یک درج کوچک در پروتئین اسپایک در مقایسه با ویروس اصلی مشخص می شود.¹. با این حال، بر اساس میزان جهش² از ویروس های RNA، امکان ایجاد 30 جهش به علاوه یک شبه وجود ندارد. حداقل 3 تا 5 ماه طول می کشد تا 6 جهش در ژنوم 30 کیلوبایتی SARS-CoV-2 بر اساس میزان جهشی که ویروس به طور طبیعی متحمل می شود، ایجاد شود.² پس از انتقال از میزبان به میزبان. با این محاسبه باید 15 تا 25 ماه طول می کشید تا چیزی مانند Omicron ظاهر شود که دارای 30 جهش است. با این حال، جهان شاهد افزایش این جهش تدریجی در طول دوره زمانی مذکور نبوده است. استدلال می شود که این نوع از عفونت مزمن یک بیمار نقص ایمنی، احتمالاً یک بیمار HIV/AIDS درمان نشده، ایجاد شده است. بر اساس درجه تغییر، باید به عنوان یک سویه جدید ویروس (ممکن است SARS-CoV-3) طبقه بندی شود. با این وجود، تعداد جهش‌های موجود ممکن است نشان‌دهنده قابلیت انتقال بالاتر آن نسبت به سایر انواع باشد. با این حال، مطالعات بیشتری برای تأیید این موضوع مورد نیاز است. 

چند هفته آینده برای تعیین قابلیت انتقال نوع جدید و شدت بیماری ناشی از آن حیاتی است. تاکنون همه موارد خفیف و بدون علامت بوده و خبر خوب این است که هیچ مرگ و میر نداشته است. ما همچنین باید ارزیابی کنیم که نوع جدید تا چه حد می تواند از محافظت ایمنی ارائه شده توسط واکسن های فعلی فرار کند. این به ما این امکان را می‌دهد که تصمیم بگیریم تا چه مدت می‌توانیم واکسن‌های فعلی را قبل از اینکه آنها را برای نوع جدید بسازیم ادامه دهیم. فایزر و مدرنا قبلاً گام‌هایی را در جهت اصلاح واکسن‌های خود برداشته‌اند. با این حال، هنوز این سوال در مورد منشاء این نوع وجود دارد. این احتمال وجود دارد که نوع Omicron در موج کنونی بروز بیشتر موارد در اروپا خیلی زودتر تکامل یافته باشد، اما اخیراً توسط مقامات آفریقای جنوبی گزارش شده است (بر اساس توالی ژنوم). با این حال، ممکن است اینطور نباشد زیرا موج فعلی در 4-5 ماه گذشته وجود داشته است و با توجه به میزان جهش، نباید بیش از 5-6 جهش ایجاد می کرد. 

Or was اومکرون, a product of Gain of Function (GoF) research leading to development of pandemic potential pathogens (PPPs)^3,4. تحقیق سود عملکرد به آزمایش‌هایی اشاره دارد که در آن یک پاتوژن (در این مورد SARS-CoV-2) توانایی انجام عملکردی را به دست می‌آورد که در غیر این صورت بخشی از وجود عادی آن نبود. در این صورت می‌تواند منجر به افزایش قابلیت انتقال و افزایش بیماری‌زایی شود. این به طور بالقوه می تواند منجر به رشد ارگانیسمی شود که جدید است و در طبیعت وجود نداشته است. هدف از تحقیقات GoF دستیابی به درک انواع بیماری زا و آماده شدن برای درمان یا واکسن است، اگر چنین گونه ای در طبیعت ایجاد شود. تعداد جهش های به دست آمده توسط PPP ها، نه تنها سویه را بسیار قابل انتقال می کند، بلکه به فرار از آنتی بادی های خنثی کننده ساخته شده علیه ویروس اصلی در افراد در حال نقاهت نیز کمک می کند. علاوه بر این، دستکاری سویه با استفاده از تکنیک های مهندسی ژنتیک مدرن بر اساس نوترکیبی RNA هدفمند امکان پذیر است.⁵. این همچنین می‌تواند منجر به انواع/سویه‌های بیماری‌زای جدید با تعداد جهش‌های بیشتر شود که منجر به یک ویروس بسیار قابل انتقال و خطرناک می‌شود. تحقیقات نشان داده است که 20 جهش در پروتئین اسپایک، از جمله تغییرات و حذف‌ها، برای فرار از اکثر آنتی‌بادی‌های تولید شده در پلاسمای افرادی که به SARS-CoV-2 آلوده شده‌اند یا علیه آن واکسینه شده‌اند، کافی است.⁶. بر اساس مطالعه دیگری، تحت یک فشار قوی ایمنی، SARS-CoV-2 می تواند با ایجاد تنها 3 تغییر، دو حذف در دامنه N ترمینال و یک جهش (E483K) در پروتئین اسپایک، توانایی فرار از آنتی بادی ها را به دست آورد.⁷. 

آیا باید اجازه داد که این نوع تحقیقات به تولید PPP منجر شود؟ در واقع، تحقیقات مربوط به عملکرد در سال 2014 توسط NIH توسط ایالات متحده ممنوع شد، پس از یک سری حوادث ناشی از عوامل بیماری زا در مراکز کنترل و پیشگیری از بیماری های ایالات متحده، که نشان می دهد خطرات مرتبط با چنین نوع تحقیقاتی بسیار بیشتر از مزایایی که ممکن است ارائه دهد. چه کسی از ظهور و گسترش چنین PPP ها سود می برد؟ اینها سوالات سختی هستند که نیاز به پاسخ واقعی دارند.  

*** 

منابع:  

1. مرکز اروپایی پیشگیری و کنترل بیماری. پیامدهای ظهور و گسترش SARSCoV-2 B.1.1. 529 نوع نگرانی (Omicron)، برای اتحادیه اروپا / EEA. 26 نوامبر 2021. ECDC: استکهلم؛ 2021. در دسترس آنلاین در https://www.ecdc.europa.eu/en/publications-data/threat-assessment-brief-emergence-sars-cov-2-variant-b.1.1.529   

2. Simmonds P., 2020. Hypermutation شایع C→U در ژنوم SARS-CoV-2 و سایر ویروس‌های کرونا: علل و پیامدهای سیر تکاملی کوتاه‌مدت و بلندمدت آنها. 24 ژوئن 2020. DOI: https://doi.org/10.1128/mSphere.00408-20 

3. NIH. تحقیقات مربوط به افزایش پاتوژن های بالقوه همه گیر. (صفحه در 20 اکتبر 2021 بازبینی شد. https://www.nih.gov/news-events/research-involving-potential-pandemic-pathogens  

4. شن و ماسه های در حال تغییر تحقیقات "بهره از عملکرد". Nature 598, 554-557 (2021). doi: https://doi.org/10.1038/d41586-021-02903-x 

5. برت یان هایجما، هاوکلین ولدرز و پیتر جی ام روتیه. تغییر تروپیسم گونه ها: روشی موثر برای دستکاری ژنوم کروناویروس گربه ها. مجله ویروس شناسی. جلد 77، شماره 8. DOI: https://doi.org/10.1128/JVI.77.8.4528-4538.20033 

6. اشمیت، اف.، ویزبلوم، ی.، روتکووسکا، ام. و همکاران. مانع ژنتیکی بالا برای فرار آنتی بادی خنثی کننده پلی کلونال SARS-CoV-2. طبیعت (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-04005-0 

7. آندریانو ای. و همکاران 2021. فرار SARS-CoV-2 از پلاسمای نقاهت کننده کووید-19 بسیار خنثی کننده. PNAS 7 سپتامبر 2021 118 (36) e2103154118; https://doi.org/10.1073/pnas.2103154118 

***