Σχετικά Άρθρα
Νέα έρευνα: Σε ποια μέρη έχουμε μεγαλύτερη πιθανότητα να κολλήσουμε την παραλλαγή Omicron
Μελέτες Νότια Αφρική: Γιατί εξαπλώνεται ραγδαία η μετάλλαξη Omicron
BlackRock: Η Omicron δεν θα εκτροχιάσει την οικονομία, αλλά θα την επιβραδύνει - Αγοράστε μετοχές στα «χαμηλά»
Έπειτα από δύο χρόνια πανδημίας και συνεχών μεταλλάξεων του κορωνοϊού, τα ερωτήματα παραμένουν τα ίδια: Είναι αυτή η πιο μεταδοτική; Είναι πιο επικίνδυνη για τον άνθρωπο; Θα τη σταματήσουν τα εμβόλια; Και σε αυτά τα ερωτήματα επιχειρεί να απαντήσει ο Jonathan Jarry από το πανεπιστήμιο Mc Gill.
Υπάρχει ένα σαγηνευτικό υπόγειο ρεύμα σε αυτές τις συζητήσεις, λίγη κοινή λογική. Οι ιοί προφανώς πάντα εξελίσσονται για να γίνονται λιγότερο θανατηφόροι με την πάροδο του χρόνου. Όπως οι λύκοι εξημερώθηκαν σε σκύλους, οι ιοί που προκαλούν ασθένειες φαίνεται ότι... εξημερώνονται για να επιβιώσουν. Το σκεπτικό λέει ότι, αργά ή γρήγορα, ο SARS-CoV-2 πρέπει να αποδυναμωθεί και να γίνει όπως το κοινό κρυολόγημα.
Ωστόσο, ο Jarry υποστηρίζει ότι η ιδέα πως οι οργανισμοί που προκαλούν ασθένειες γίνονται πάντα... καλοί έχει καταρριφθεί.
Σκότωσε το θηλυκό
Το 1859, το βιβλίο «Η Ιστορία δύο πόλεων» (A Tale of Two Cities) του Charles Dickens δημοσιεύεται για πρώτη φορά ως μια σειρά εβδομαδιαίων εκδόσεων. Ο Charles Darwin εκδίδει το διάσημο βιβλίο του «On the Origin of Species». Και τα ευρωπαϊκά κουνέλια εισάγονται στην Αυστραλία για το κυνήγι.
Αυτό το έκανε ένας πλούσιος άποικος με το όνομα Thomas Austin, ο οποίος έφερε δεκατρία κουνέλια, τα οποία άφησε να περιφέρονται ελεύθερα στη γη του. Έπειτα από 50 χρόνια, τα κουνέλια εξαπλώθηκαν σε όλη την Αυστραλία, βλάπτοντας τα αυτόχθονα είδη και τις καλλιέργειες. Θα μπορούσατε να πείτε ότι αναπαράγονταν σαν κουνέλια.
Μόλις είκοσι οκτώ χρόνια αφού μπήκαν κάτω στη γη, αποδείχθηκε ότι ήταν τόσο παράσιτα που η αυστραλιανή κυβέρνηση πρόσφερε ένα βραβείο σε όποιον μπορούσε να ελέγξει την αύξηση του πληθυσμού τους. Μια πρόταση ήταν η χρήση ενός θανατηφόρου ιού.
Ονομάστηκε ιός του μυξώματος και επιλέχθηκε επειδή θεωρήθηκε ότι επηρεάζει ειδικά τα κουνέλια. Έγιναν πολλές προσπάθειες εισαγωγής του ιού και απελευθέρωσης του στον πληθυσμό των κουνελιών. Στις αρχές της δεκαετίας του 1950, ήταν μια επιτυχία. Ο ιός ήταν θανατηφόρος στο 99,8% των περιπτώσεων. Ένα επακόλουθο ξέσπασμα του ιού σε κουνέλια, ωστόσο, είχε θνησιμότητα μόνο 90%. Βασικά, ο ιός, που ερχόταν αρχικά σε επαφή με τον ξενιστή του, ήταν πολύ λοιμογόνος, αλλά με την πάροδο του χρόνου, η μολυσματικότητά του είχε μειωθεί. Αυτό υποστήριξε μια θεωρία που είχε προταθεί ήδη από το 1904: ότι οι ιοί γίνονται αναγκαστικά λιγότερο λοιμώδεις με την πάροδο του χρόνου.
Σε γενικές γραμμές, λοιμογόνος δράση σημαίνει τη βλάβη ή τη μειωμένη ικανότητα που προκαλεί ένας οργανισμός που προκαλεί ασθένεια, όπως ένας ιός, στον ξενιστή του. Η θεωρία της μολυσματικότητας, υποστηριζόμενη από την εμπειρία του αυστραλιανού κουνελιού, είχε νόημα. Εάν ένας ιός σκοτώσει τον ξενιστή του αμέσως και με συνέπεια, ο ξενιστής δεν θα μπορεί να μεταδώσει τον ιό σε κάποιον άλλο. Ο ιός, στην πραγματικότητα, θα «πεθάνει» μαζί με τον ξενιστή του.
Στην πραγματικότητα όμως πρόκειται για αδιέξοδο. Το να εξελιχθείς σε λιγότερο επιθετικό ακούγεται καλύτερο στοίχημα.
Είναι σημαντικό να επισημάνουμε, ωστόσο, ότι δεν υπάρχει νοημοσύνη πίσω από την εξέλιξη, ούτε οι ιοί είναι ικανοί να σκεφτούν. Είναι απλές δέσμες γενετικών οδηγιών που απαιτούν τη δική τους αντιγραφή, μια διαδικασία που, όπως η πληκτρολόγηση ενός χειρόγραφου γράμματος, μπορούν να γίνουν τυπογραφικά λάθη, δηλ. μεταλλάξεις. Είναι επομένως επικίνδυνο να πιστεύει κανείς ότι οποιοσδήποτε ιός έχει θέληση να επιβιώσει και ότι γι' αυτό θέλει ο ξενιστής του να παραμείνει ζωντανός για να βοηθήσει στην εξάπλωση του.
Είναι πάντα πιο περίπλοκο από όσο φαίνεται
Η φυματίωση είναι μαζί μας εδώ και εκατοντάδες χρόνια και εξακολουθεί να είναι θανατηφόρα. Η μολυσματικότητα του δάγκειου πυρετού έχει αυξηθεί τις τελευταίες δεκαετίες. Και ο ιός του μυξώματος, φονιάς των κουνελιών; Έχει επίσης γίνει πιο θανατηφόρος, σύμφωνα με περιορισμένα δεδομένα από τη δεκαετία του 1980, με ένα μεγαλύτερο ποσοστό του κυκλοφορούντος ιού στην Αυστραλία να είναι ιδιαίτερα μολυσματικό σε σύγκριση με την προηγούμενη δεκαετία. Οι ιοί δεν εξελίσσονται πάντα σε... καλούς.
Τα μαθηματικά έπαιξαν μεγάλο ρόλο στην κατανόηση της αλληλεπίδρασης μεταξύ των ιών και των ξενιστών τους, επιτρέποντας τη δημιουργία και τη δοκιμή πιο ακριβών μοντέλων. Όπως πάντα, αποδείχτηκε πολύ πιο περίπλοκο από ό,τι αρχικά φανταζόμασταν.
Ας εξερευνήσουμε μερικά σενάρια που δείχνουν αυτή την πολυπλοκότητα μεταμοσχεύοντας τον εγκέφαλό μας σε ιούς και βλέποντας τον κόσμο από τη δική τους οπτική γωνία. Φανταστείτε ότι είμαστε ο ιός της λύσσας. Χρειάζεται να εξελιχθούμε για να είμαστε λιγότερο μολυσματικοί στους ανθρώπους για να επιβιώσουμε μακροπρόθεσμα; Όχι, και προφανώς. Μόλις εμφανιστούν τα συμπτώματα, η λύσσα είναι ουσιαστικά 100% θανατηφόρα στους ανθρώπους. Και αυτό είναι εντάξει γιατί μπορούμε να επιβιώσουμε και να εξαπλωθούμε πιο εύκολα σε ένα ζώο ξενιστή, όπως σκύλοι, νυχτερίδες και ρακούν.
Εάν είμαστε ο SARS-CoV-2, ο ιός που ευθύνεται για το COVID-19, και εξαπλωνόμαστε σε περιοχές όπου συγκεντρώνονται πολλοί άνθρωποι σε εσωτερικούς χώρους, το κόστος θανάτου του ξενιστή μας είναι πολύ μικρότερο από ό,τι αν επιχειρούσαμε να εξαπλωθούμε σε ένα μέρος όπου λίγοι άνθρωποι ζούσαν, γιατί η μετάδοση θα ήταν πιο δύσκολη. Έτσι μπορούμε να ξεφύγουμε με το να είμαστε πιο λοιμώδεις σε περιοχές υψηλής πυκνότητας και να συνεχίσουμε να κυκλοφορούμε.
Τέλος, η μολυσματικότητα δεν αφορά μόνο τη θνησιμότητα, αλλά και το να βλάψει τον ξενιστή. Ως SARS-CoV-2, μπορούμε να αντέξουμε να είμαστε λοιμογόνοι και έτσι να κάνουμε την ανάρρωση αργή. Όσο περισσότερο μένουμε σε έναν ξενιστή, τόσο περισσότερα αντίγραφα του εαυτού μας μπορούμε να κάνουμε και τόσο περισσότερες ευκαιρίες έχει ο ξενιστής μας να μας διαδώσει σε άλλους. Αν κοιτάξουμε τη μολυσματικότητα μέσα από αυτό το πρίσμα, υπάρχουν κόστος και οφέλη για να είσαι κακός ιός.
Στην πραγματικότητα, όταν ένας ιός κινείται γύρω από ένα άτομο για εβδομάδες, έχει περισσότερο χρόνο να μεταλλαχθεί. Αυτό μπορεί να συμβεί εάν ο ξενιστής είναι ανοσοκατεσταλμένος, για παράδειγμα. Ο ιός παραμένει και έτσι κάνει όλο και περισσότερα τυπογραφικά λάθη στον κώδικά του. Παρόλο που ο ιός δεν το γνωρίζει (επειδή δεν έχει εγκέφαλο), αυτό που κάνει μοιάζει με τον τζόγο. Εάν παίζετε σε ένα μόνο τραπέζι ρουλέτας, οι πιθανότητες να κερδίσετε είναι μικρές. Αλλά αν τοποθετήσετε στοιχήματα σε 50 διαφορετικά τραπέζια ρουλέτας, οι πιθανότητες ανεβαίνουν. Όσο περισσότερα αντίγραφα κάνετε για τον εαυτό σας, τόσο περισσότερες μεταλλάξεις θα συμβούν και τόσο μεγαλύτερη είναι η πιθανότητα να αποδώσουν μία ή περισσότερες από αυτές.
Αυτή είναι μια από τις υποθέσεις πίσω από την εμφάνιση της παραλλαγής Omicron του κορωνοϊού: ότι ίσως ο ιός κόλλησε για λίγο μέσα σε κάποιον του οποίου το ανοσοποιητικό σύστημα ήταν σε κίνδυνο, και έτσι έγιναν μια σειρά από τυπογραφικά λάθη που, κατά τύχη, του έδωσε πλεονέκτημα. Και έτσι γεννήθηκε η Omicron.
Ένα σμήνος μεταλλάξεων
Οι μεταλλάξεις μπορεί να είναι σιωπηλές, πράγμα που σημαίνει ότι δεν αλλάζουν την πρωτεΐνη για την οποία κωδικοποιούν λόγω πλεονασμάτων στον κώδικα. Οι μεταλλάξεις μπορεί να είναι κακές (σκεφτείτε τις μεταλλάξεις που προδιαθέτουν κάποιον για καρκίνο, όπως ορισμένες μεταλλάξεις BRCA1 και BRCA2). Αλλά μια φορά στο τόσο, μια μετάλλαξη μπορεί να είναι ευεργετική. Και οι ιοί είναι σε εξαιρετική θέση να παίξουν τις πιθανότητες.
Ένα μολυσμένο άτομο μπορεί να παράγει χίλια εκατομμύρια μολυσματικά ιικά σωματίδια κατά τη διάρκεια μιας μόνο περιόδου μόλυνσης. Όπως έγραψε πρόσφατα ο Dr Jonathan Yewdell του Εθνικού Ινστιτούτου Αλλεργίας και Λοιμωδών Νοσημάτων για το περιοδικό Immunity, για ιούς που μεταλλάσσονται γρήγορα αυτό σημαίνει ένα «σμήνος [συμπεριλαμβανομένων] ιών με μεταλλάξεις σε κάθε θέση στο γονιδίωμα» που προέρχεται από ένα μόνο μολυσμένο άτομο. Αυτός είναι ένας εντυπωσιακός βαθμός γενετικής ποικιλότητας.
Εάν αυτές οι μεταλλάξεις επηρεάζουν τον τρόπο με τον οποίο ο ιός αλληλεπιδρά με το ανοσοποιητικό μας σύστημα -όπως το σχήμα της πρωτεΐνης ακίδας του κορωνοϊού- αυτή η αλλαγή από τον αρχικό ιό σε μια νέα έκδοση του ιού είναι γνωστή ως αντιγονική μετατόπιση. Και αν υπάρχουν δύο διαφορετικοί ιοί στο ίδιο κύτταρο και κομμάτια από αυτούς ραφτούν κατά λάθος μεταξύ τους, το δημιούργημα του Frankenstein, παίρνουμε αντιγονική μετατόπιση. Τα πανδημικά στελέχη της γρίπης που έπρεπε να αντιμετωπίσουμε στο παρελθόν, όπως το H1N1 του 2009, πιθανότατα οφείλονταν σε αυτό το σπάνιο είδος αντιγονικής μετατόπισης σε ένα ζώο. Αλλά οι παραλλαγές του SARS-CoV-2 που πρέπει να ανεχθούμε τώρα, αυτές προκύπτουν μέσω της πιο κοινής αντιγονικής μετατόπισης. Και πολλαπλές πιέσεις λειτουργούν σε αυτές τις παραλλαγές για να δοκιμάσουν την καταλληλότητά τους στα ανθρώπινα σώματα στα οποία μπορούν να ευδοκιμήσουν.
Σε μια δημοσίευση σχετικά με το γιατί τα παράσιτα βλάπτουν τον ξενιστή τους, ο Pierre-Olivier Méthot, τότε μεταδιδακτορικός συνεργάτης στην Ευρώπη, τώρα καθηγητής στο Κεμπέκ, έγραψε προς το τέλος μια όμορφα εύστοχη πρόταση: «Η κατάκτηση της ισορροπίας είναι πάντα επισφαλής». Οι ιοί μεταλλάσσονται. Οι ξενιστές προσαρμόζονται. Μερικοί ιοί γίνονται λιγότερο λοιμογόνοι ενώ άλλοι αποκτούν πιο δυσάρεστο πλεονέκτημα. Οι άνθρωποι αναπτύσσουν εμβόλια. Οι ιοί παρασύρονται και μετατοπίζονται. Οι επιστήμονες ανανεώνουν τα εμβόλια τους. Είναι ένας βιολογικός αγώνας εξοπλισμών.
Η θεωρία της μολυσματικότητας έκανε την πρόβλεψη για το μέλλον απλή αλλά λανθασμένη. Αν αυτή η πανδημία μάς έχει διδάξει κάτι, είναι ότι πρέπει να είμαστε σε εγρήγορση. Καθώς ο ιός προσαρμόζεται, το ίδιο πρέπει και εμείς.
Βασικά συμπεράσματα:
- Η ιδέα ότι οι ιοί πάντα εξελίσσονται για να γίνονται λιγότερο θανατηφόροι επειδή τους συμφέρει είναι μια παλιά θεωρία που έχει αποδειχθεί λανθασμένη
- Οι ιοί μπορούν να γίνουν περισσότερο ή λιγότερο λοιμώδεις με την πάροδο του χρόνου με βάση μια σειρά πιέσεων που ενεργούν πάνω τους
- Οι ιοί μπορούν να αναπτύξουν τυχαίες μεταλλάξεις που τυχαίνει να επηρεάζουν τον τρόπο με τον οποίο αναγνωρίζονται από το ανοσοποιητικό μας σύστημα (αντιγονική μετατόπιση) και, πιο σπάνια, κομμάτια του γενετικού τους κώδικα μπορούν να ανασυνδυαστούν με τον γενετικό κώδικα ενός άλλου ιού για να δημιουργήσουν μια επωνυμία- νέος ιός (αντιγονική μετατόπιση)
Σχόλια αναγνωστών