Bez experimentálního testování nevíme, jaký vliv na virus mutace má: zda povede k lepším výsledkům (např. mutace snižuje přenositelnost viru), k horším (např. mutace zvyšuje jeho virulenci) nebo žádným (např. mutace nevytváří žádné vlastnosti, které by „zmutovaný“ virus odlišovaly od původního viru). Některé varianty koronaviru se v průběhu pandemie objeví a zmizí, jiné varianty jsou úspěšnější, přetrvávají a šíří se v populaci. Dosud bylo od začátku pandemie COVID-19 na celém světě zdokumentováno několik významných variant viru SARS-CoV-2 [1].
Od samého počátku pandemie dochází ke změnám v genomu viru, a to ve smyslu vyšší schopnosti vazby na receptor, což vede ke snadnějšímu přenosu, a tedy vyšší transmisibilitě. Od prosince roku 2020 lze pozorovat nástup variant nesoucích jasné rysy tzv. „únikových mutací“ (anglicky escape mutations), které variantě koronaviru umožňují uniknout před tlakem protilátek navozených imunitní odpovědí po očkování. Všechny zásadní mutace, které přinášejí viru evoluční výhodu, tedy snadnější přenos a únik před protilátkami, vznikají ve světě nezávisle na sobě, v důsledku selekčního tlaku.
Jako mutaci v tomto případě definujeme záměnu nebo ztrátu aminokyseliny v proteinovém řetězci. V textu se nezabýváme tzv. tichými mutacemi, tedy změnami v genetickém kódu viru, které se do aminokyselinové struktury nepromítnou.
Britská varianta
Spojené království (zjednodušeně označováno jako „Velká Británie“) identifikovalo v září roku 2020 variantu nazvanou B.1.1.7 s velkým počtem mutací. Tato varianta se šíří snadněji a rychleji než jiné varianty. V lednu 2021 odborníci ve Velké Británii uvedli, že tato varianta může být spojena se zvýšeným rizikem úmrtí ve srovnání s jinými variantami viru, ale k potvrzení tohoto zjištění je zapotřebí dalších studií [2]. Od té doby byl zjištěn v mnoha zemích po celém světě. Tato varianta byla poprvé zjištěna v USA na konci prosince 2020. Podle GISAID byla k 5. 3. 2021 varianta B.1.1.7 rozšířena v celkem 91 státech světa a 44 státech USA [3].
Jihoafrická varianta
V Jižní Africe se nezávisle na B.1.1.7 objevila další varianta zvaná B.1.351. Původně byla detekována počátkem října 2020 a sdílí některé mutace s B.1.1.7. Případy onemocnění vyvolané touto variantou byly v USA hlášeny na konci ledna 2021. Nyní se šíří v dalších zemích Evropy, Afriky, Asie, Austrálie a Oceánie. Podle GISAID byla k 5. 3. 2021 varianta B.1.351 rozšířena v celkem 42 státech světa a devíti státech USA [3].
Další jihoafrická varianta E484K není sama o sobě novou variantou, jedná se o mutaci, která se vyskytuje v různých variantách a již byla nalezena v jihoafrických (B.1.351) a brazilských (B.1.1.28) variantách. Mutace je v spike proteinu a zdá se, že má dopad na imunitní odpověď a případně na účinnost vakcíny. Dne 1. února 2021 Public Health England (PHE) oznámilo, že konsorcium COVID-19 Genomics UK (COG-UK) identifikovalo po analýze 214 159 sekvencí stejnou mutaci E484K celkem v 11 vzorcích nesoucích britskou variantu B.1.1.7 (někdy nazývanou „kentská varianta“) [4]. Podle GISAID byla k 5. 3. 2021 linie B.1.1.7 s S:E484K rozšířena v celkem pěti státech světa a dvou státech USA [3].
Velká Británie k 5. 2. 2021 identifikovala 105 případů jihoafrické varianty B.1.351. Většina z nich byla pravděpodobně spojena s cestováním, až na 11 případů, což znamená, že se varianta začala šířit v místní komunitě. Tento výsledek je pravděpodobně jen špičkou ledovce, protože ve Velké Británii je sekvenován méně než jeden z deseti vzorků od pozitivně testovaných osob, a mnoho lidí se nikdy nenechá otestovat. Vláda oznámila, že provede další testování a sekvenování v dalších osmi oblastech v Anglii. Mutace E484K je považována za tzv. únikovou mutaci, protože pomáhá viru „obejít“ imunitní ochranu organismu.
Ravindra Gupta z Cambridgeské univerzity (University of Cambridge) a jeho kolegové potvrdili, že nová varianta B.1.1.7 plus E484K je snadněji přenosná a vyžaduje podstatně vyšší množství sérových protilátek, které jsou potřebné k ochraně buněk před infekcí. Pokud tato kombinace rychlejšího šíření viru a obejití imunity nebude zastavena, překoná starší variantu B.1.1.7. Jihoafrická varianta může účinněji způsobovat reinfekce u lidí, kteří byli dříve infikováni původní formou viru.
Podle Lawrence Younga, virologa a profesora molekulární onkologie na Warwick University je pravděpodobné, že to bude zčásti proto, že mutace E484K může oslabit imunitní odpověď a také ovlivnit životnost neutralizačních protilátek. Takže varianty B.1.1.7 nesoucí mutaci E484K mohou být účinnější při reinfekci.
Podle nedávných studií jsou současné vakcíny účinné proti britské variantě B.1.1.7 bez mutace E484K. Klinické studie společností Novavax a Johnson & Johnson však ukázaly, že jejich nové vakcíny byly v Jižní Africe méně účinné ve srovnání s Velkou Británií nebo USA, což je pravděpodobně způsobeno vysokou cirkulací viru nesoucího mutaci E484K. Přesto společnost Novavax hlásila 60% účinnost své vakcíny v Jižní Africe, což je stále dobrá odpověď, srovnatelná s vakcínou proti chřipce. Odborníci tvrdí, že vakcíny lze změnit a vylepšit tak, aby lépe odpovídaly novým variantám, během několika měsíců. Tým Oxford AstraZeneca oznámil, že již zkoumá úpravu své vakcíny, aby byla účinnější proti současným mutacím. Nová vakcína by mohla být k dispozici na podzim 2021. Je možné, že se vakcína bude každoročně aktualizovat a bude vhodné nebo potřebné ji podávat jako booster každý rok, podobně jako chřipkovou vakcínu.
Téměř polovinu všech sekvencí genomu SARS-CoV-2 uložených do globální databáze GISAID dosud provedla jen Velká Británie. Podle konsorcia COG-UK od začátku pandemie provedli sekvenování genomu sice jen u přibližně 7 % pozitivních testovaných vzorků, ale stále je to nejvíc v Evropě [4]. Dánsko oznámilo, že brzy otestuje všechny vzorky od pozitivně testovaných na přítomnost variant. Celosvětově však zůstává genomová surveillance SARS-CoV-2 nerovnoměrná. Například v USA sekvenují méně než 1 % nových vzorků a z mnoha zemí, zejména v Africe, nejsou o sekvenování vůbec žádná data. V souvislosti s novými variantami koronaviru budou od 15. února 2021 obyvatelé Velké Británie a irští občané cestující do Velké Británie ze 33 zemí „červeného seznamu“ muset do karantény v hotelu po dobu 10 dnů.
Brazilská varianta
Počátkem ledna se v Brazílii objevila varianta s názvem P.1, která byla poprvé identifikována u cestujících z Brazílie, kteří byli testováni během rutinního screeningu na letišti v Japonsku. Tato varianta obsahuje sadu dalších mutací, které mohou ovlivnit její rozpoznávání ochrannými protilátkami. Varianta P.1 byla poprvé detekována v USA na konci ledna 2021. Podle GISAID byla k 5. 3. 2021 varianta P.1 rozšířena v celkem 21 státech světa a v osmi státech USA.
Závěr
Zdá se, že se tyto nové varianty šíří snadněji a rychleji než jiné varianty, což může vést k nárůstu počtu případů onemocnění COVID-19. Zvýšení počtu případů bude více zatěžovat zdroje zdravotní péče, povede k většímu počtu hospitalizací a potenciálně i více úmrtí. Studie zatím naznačují, že protilátky generované očkováním v současnosti schválenými vakcínami tyto varianty rozpoznávají. Zatím je to podrobně zkoumáno a probíhají další studie. Virus SARS-CoV-2 vytváří přibližně jednu nebo dvě mutace za měsíc, což je méně než u jiných virů, včetně chřipky. Čím více ale virus SARS-CoV-2 cirkuluje, tím více možností k mutacím vzniká. Cokoli, co lze udělat k potlačení šíření viru, pomůže omezit vznikající nové varianty. Pro omezení šíření viru, který způsobuje onemocnění COVID-19, a pro ochranu veřejného zdraví je zásadní důsledné a zvýšené prosazování strategií jako je očkování, fyzické distancování, používání respirátorů, hygiena rukou, izolace a karanténa.
Názor na další vývoj
Z výše uvedeného přehledu je zřejmé, že varianty viru SARS-CoV-2, které vedou ke snazšímu šíření nebo obcházení imunity, mají sklon postupně vytěsnit původní varianty. Zásadní jsou včasná opatření v ohnisku nákazy, která jako jediná mohou daný virus potlačit. Pokud již dojde k rozšíření na konkrétním území, zastavit další šíření prakticky již nelze, lze provádět pouze opatření v rámci mitigace dopadu, především očkování a ochranu vnímavé populace.
(Poslední aktualizace: 9. 3. 2021)
Související odkazy
- Centers for Disease Control and Prevention: About Variants of the Virus that Causes COVID-19 (odkaz vede na web cdc.gov; jeho obsah je dostupný pouze v angličtině)
- Wise J. Covid-19: The E484K mutation and the risks it poses. BMJ 2021; 372: n359. doi: 10.1136/bmj.n359. (odkaz vede na web bmj.com; jeho obsah je dostupný pouze v angličtině)
- GISAID – iniciativa pro sdílení dat o všech virech chřipky a o koronaviru způsobujícím onemocnění COVID-19 (odkaz vede na web gisaid.org; jeho obsah je dostupný pouze v angličtině)
- COVID-19 Genomics UK – britské konsorcium pro sekvenování genomu SARS-CoV-2 (odkaz vede na web sanger.ac.uk; jeho obsah je dostupný pouze v angličtině)
