Podczas gdy wydawało się, że już niebawem pandemia COVID-19 przejdzie do historii i świat wróci do normalnego funkcjonowania, rzeczywistość okazuje się nie być tak różowa. Jedną z przyczyn tego stanu rzeczy są kolejne, pojawiające się na skutek mutacji, warianty wirusa SARS-CoV. Czy te mutacje mają gdzieś swój kres i w jakiś sposób możemy się przed nimi uchronić?
Nie żyje, ale zakaża – jak to możliwe?
Wirusy są skomplikowanymi cząsteczkami organicznymi, zbudowanymi z białek (tworzą otoczkę wirusa, czyli kapsyd) i kwasów nukleinowych RNA lub DNA (stanowią materiał genetyczny). Wykazują cechy zarówno materii nieożywionej, jak i komórkowych organizmów żywych. Pojedyncze kompletne cząsteczki wirusowe – wiriony – do namnażania się wykorzystują organizmy żywe, infekując ich komórki poprzez wszczepienie własnego kwasu nukleinowego w DNA żywiciela1. Następnie w procesie replikacji w zainfekowanej komórce powielane jest DNA lub RNA wirusa, które to łącząc się z białkami, tworzy wirusy potomne. Są one w stanie zakażać kolejne komórki gospodarza, wykorzystywać procesy komórkowe umożliwiające przekraczanie błon komórkowych, transport w obrębie komórki, wnikanie i opuszczanie jądra, doprowadzając do obumarcia komórek2. Wirusy należą do grupy bezwzględnych pasożytów, co oznacza, że są całkowicie uzależnione od gospodarza. Poza organizmem żywiciela nie wykazują aktywności – są cząsteczką martwą.
Zdecydowana większość wirusów atakuje konkretne rodzaje organizmów żywych (bakterie, rośliny, zwierzęta, ludzi) oraz wybrane typy komórek żywiciela (np. wątroby, nabłonkowe), które pozwalają na wniknięcie do ich wnętrza – tylko tam bowiem są w stanie się namnażać3. Z tego powodu wirusy pasożytujące na określonym rodzaju organizmu czy konkretnym gatunku zwierzęcia zazwyczaj nie atakują komórek innych organizmów i gatunków – jeśli tak się dzieje, stanowi to zazwyczaj wynik mutacji.
Niekończące się mutacje
Mutacje polegają na nagłych, skokowych zmianach w sekwencji kodu genetycznego organizmu, czyli RNA lub DNA4. Za taką zmianą idą konkretne konsekwencje – wirus ulega przekształceniu, a zaistniała mutacja albo jest korzystna i daje mu przewagę, np. pozwala na szybsze rozprzestrzenianie się i dłuższe utrzymywanie w organizmie gospodarza, albo niekorzystna, utrudniając wirusowi przetrwanie. Jeśli dana mutacja działa z korzyścią dla wirusa, zmutowana sekwencja zostaje zachowana i jest powielana w procesie replikacji, zaś wiriony o niekorzystnej mutacji nie rozprzestrzeniają się dalej i wymierają – wirusy również przechodzą selekcję naturalną5,6. W konsekwencji większość mutacji jest odrzucana.
Podatność na wystąpienie mutacji zależy głównie od rodzaju kwasów nukleinowych w wirionach. Wirusy posiadające DNA są bardziej stabilne i mają niższy współczynnik mutacji – ok. jedno zdarzenie na milion. Zdecydowanie bardziej podatne na mutacje są wirusy zawierające materiał genetyczny w postaci RNA – w ich przypadku nagłe, skokowe zmiany występują z częstotliwością jednego zdarzenia na tysiąc7.
Do wirusów, których materiał genetyczny stanowi DNA, zalicza się m.in. HPV czy VARV (wirus ospy prawdziwej – choroba przez niego wywołana została całkowicie wyeliminowana w 1980 r.)8. Do wirusów RNA należą natomiast m.in. wirus HIV i grypy, które mają bardzo wysokie tempo mutacji, dzięki czemu szybko ewoluują. Skutkuje to np. opornością na leki w przypadku wirusa HIV9 czy koniecznością corocznej aktualizacji szczepionki na grypę10.
SARS-CoV‑2 – nowy w rodzinie mutantów
SARS-CoV‑2 należy do wirusów posiadających RNA, a więc tych szybciej mutujących. W procesie powstawania każdej jednej kompletnej cząsteczki wirusowej dochodzi do ok. 29 zmian w sekwencji kodu genetycznego, czyli mutacji11. Pomimo przynależności do wirusów RNA SARS-CoV‑2 jest bardziej stabilny od innych z tej grupy i nie mutuje tak szybko jak np. wirus grypy. Koronawirusy posiadają system korekty błędów powstających w procesie replikacji, co zmniejsza tempo zachodzących w nich zmian12. Raz na jakiś czas pojawiają się jednak cząsteczki, które zawierają kilka lub kilkanaście mutacji zwiększających zakaźność i zjadliwość wirusa – są one zaczątkiem nowego wariantu13.
Jak uchronić się przed wirusami-mutantami?
Wirusy mutowały, mutują i będą mutować, nie ma na to recepty. Możemy się więc spodziewać kolejnych wariantów wirusa SARS-CoV‑2. Jest jednak recepta na ograniczenie tego ryzyka – zahamowanie rozprzestrzeniania się wirusa w populacji. Mutacje zachodzą bowiem w organizmie gospodarza – to od środków zapobiegających dalszej transmisji wirusa stosowanych przez potencjalnych roznosicieli zależy, czy znajdzie on kolejne miejsce do namnażania. Może to poskutkować pojawieniem się kolejnej zmiany w sekwencji kodu.
Zakrywanie ust i nosa, w szczególności w przypadku złego samopoczucia, dezynfekcja rąk i powierzchni – to podstawy niewymagające dużego wysiłku, które pomagają chronić nas i innych. Nie są to zalecenia bezzasadne – stosowane zgodnie z instrukcją skutecznie ograniczają transmisję wirusa. Przede wszystkim używane przez nas detergenty do mycia rąk powinny mieć dobry skład, pozwalający na skuteczne usuwanie szkodliwych drobnoustrojów, przy jednoczesnym zachowaniu ph neutralnego dla skóry (ph: 4–6). Warto zwrócić uwagę, czy w składzie nie znajdują się alergeny, sztuczne barwniki i szkodliwe związki, takie jak chlorki czy triclosan a produkt został przebadany dermatologicznie. Receptura środków dezynfekujących powinna natomiast opierać się na alkoholu etylowym lub izopropowym (zawartość pomiędzy 60% a 75%). Czynność mycia i/lub dezynfekowania dłoni powinna być wykonywana dokładnie – z uwzględnieniem przestrzeni między palcami – i trwać przynajmniej 30 sekund. Nie powinno zapominać się również o dezynfekcji przedmiotów i powierzchni użytku wspólnego (np. klamek, poręczy, uchwytów) czy produktów przyniesionych ze sklepu.
Jednym z najbardziej skutecznych sposobów na ograniczenie transmisji SARS-CoV‑2 są również szczepienia. Badania pokazują, że nawet jeśli dochodzi do zakażenia u osób zaszczepionych, mają one niższe stężenie wirusa w organizmie, co skutkuje zmniejszeniem liczby mutacji14.
Nawet powyższe środki prewencyjne na niewiele się zdadzą, jeśli nie zadbamy o zdrowy tryb życia i podstawowe zasady bezpieczeństwa. Osłabiony organizm nie jest w stanie odpowiednio bronić się przed zakażeniem. Warto więc pamiętać o odpowiedniej ilości snu, zbilansowanej diecie dostarczającej witaminy i mikroelementy (głównie witamiy B, C, D, E, kwas foliowy, żelazo, selen i cynk15), a także aktywności fizycznej. Kluczowe jest również zachowanie dystansu społecznego, czyli możliwe unikanie zatłoczonych miejsc, w których ryzyko transmisji wirusa znacznie się zwiększa.
Stosowanie powyższych zaleceń to jedyna szansa na ograniczenie możliwości mutowania wirusów, a tym samym uczynienie wirusów-mutantów mniej strasznymi.
Więcej informacji na temat profilaktyki zakażeń znajdziesz na stronie www.medisept.pl
2Ponowne badanie wnikania wirusa do komórki podczas infekcji, https://cordis.europa.eu/article/id/188462-revisiting-viral-entry-upon-infection/pl, (dostęp: 3.01.2022).
3P. Rzymski, Mutacja, wariant czy szczep? O co chodzi z “brytyjskim” i “afrykańskim” wariantem koronawirusa SARS-CoV‑2?, https://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C85845%2Cmutacja-wariant-czy-szczep-o-co-chodzi-z-brytyjskim-i-afrykanskim-wariantem, (dostęp: 3.01.2022).
4What to Know About the Latest COVID-19 Variant and Other Coronavirus Mutations, https://health.clevelandclinic.org/what-does-it-mean-that-the-coronavirus-is-mutating/, (dostęp: 3.01.2022).
5Challenge 4: How do mutations cause viral evolution?, https://medicine.yale.edu/coved/modules/virus/evolution/, (dostęp: 3.01.2022).
6What to Know About the Latest COVID-19 Variant… op. cit.
7W. Gut, Wirusy mutują…, op. cit.
840 lat od ogłoszenia eradykacji ospy prawdziwej, https://www.gov.pl/web/gis/40-lat-od-ogloszenia-eradykacji-ospy-prawdziwej, (dostęp: 3.01.2022).
9HIV: The ultimate evolver, http://evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/medicine_04, (dostęp: 3.01.2022).
10Baylor College of Medicine, Influenza virus (flu), [w:] Emerging infections and biodefense, https://www.bcm.edu/departments/molecular-virology-and-microbiology/emerging-infections-and-biodefense/influenza-virus-flu, (dostęp: 3.01.2022).
11M. Behrendt, Kilkanaście tysięcy mutacji koronawirusa, https://www.cm.umk.pl/aktualnosci‑2/5148-kilkanascie-tysiecy-mutacji-koronawirusa.html, (dostęp: 3.01.2022).
12 P. Rzymski, Ekspert: Szczepionkę na grypę modyfikuje się co roku, czy tak będzie w przypadku SARS-CoV‑2 zależy od dynamiki jego zmienności, rozm. przepr. A. Jowsa, https://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C86349%2Cekspert-szczepionke-na-grype-modyfikuje-sie-co-roku-czy-tak-bedzie‑w, (dostęp: 3.01.2022).
13G. Gielerak, Czy wirus SARS-CoV‑2 zostanie z nami na zawsze?, rozm. przepr. E. Grzela,
https://pulsmedycyny.pl/czy-wirus-sars-cov-2-zostanie-z-nami-na-zawsze-1128416, (dostęp: 3.01.2022).
14P. Rzymski, Ekspert: Szczepionkę na grypę modyfikuje się co roku…, op. cit.
15A. Kościej, U. Skotnicka-Graca, I .Ozga, Rola wybranych czynników żywieniowych w kształtowaniu
odporności dzieci, http://www.phie.pl/pdf/phe-2017/phe-2017–2‑110.pdf, (dostęp: 3.01.2022).