V zadnjih tednih so znanstveniki sprožili alarm zaradi novih različic koronovirusov, ki vsebujejo peščico majhnih mutacij, zaradi katerih so cepiva manj učinkovita.

Toda tesnobe ne povzročajo le te majhne genetske spremembe. Novi koronovirusi imajo nagnjenost k združevanju večjih delov svojega genoma, ko naredi svoje kopije. Za razliko od majhnih mutacij, ki so podobne napakam v zaporedju, dogodek, imenovan rekombinacija, spominja na veliko napako kopiranja in lepljenja, pri kateri je druga polovica stavka popolnoma prepisana z nekoliko drugačno različico.

Množica novih študij kaže, da lahko rekombinacija virusu omogoči nevarno obliko. Toda dolgoročno lahko ta biološki stroj ponudi srebrno plast in pomaga raziskovalcem pri iskanju zdravil za zaustavitev virusa.

“Nobenega dvoma ni, da se dogaja rekombinacija,” je dejal Nels Alde, evolucijski genetik z Univerze v Ullsu. “In v resnici to morda nekoliko odvrača in se lahko pojavi tudi ob pojavu nekaterih novih oblik tesnobe.”

Mutacije koronovirusa, za katere je večina ljudi že slišala, na primer pri različici B1.351, ki so bile prvič odkrite v Južni Afriki, so spremembe v dolgem genetskem zaporedju virusa ali “črka” RNA. Ker imajo virusi močan sistem za preverjanje svojih kod RNA, so te majhne mutacije razmeroma redke.

Nasprotno pa rekombinacija prežema koronavirus.

Raziskovalci Univerzitetnega medicinskega centra Vanderbilt so pred kratkim vodili virologa Marka Dennisona Študiral, kako se stvari razplamtijo Med razmnoževanjem pri treh koronavirusih, vključno s SARS-CoV-2, ki povzročajo kovidacijo. Skupina je ugotovila, da so vsi trije virusi Prikazana je bila “obsežna” rekombinacija, če se je v laboratoriju ločeno kopiralo.

Znanstvenike skrbi, da lahko rekombinacija omogoči, da se različne oblike koronavirusa v človekovem telesu kombinirajo v bolj nevarne različice. Na primer, ko je bila različica B.1.1.7 prvič odkrita v Veliki Britaniji, se je nenadoma pojavilo več kot ducat mutacij.

Dr. Alde je izjavil, da lahko rekombinacija združi mutacije različnih vrst, ki so se sčasoma sočasno okužile znotraj iste osebe ali z nekom. Za zdaj je po njegovih besedah ​​ideja špekulativna: “Težko je videti te nevidne sledi iz rekombinacijskega dogodka.” In čeprav je mogoče istočasno okužiti dve različici, se šteje za redko.

Evolucijska epidemiologinja Katrina Lithoghe z Oxfordskega inštituta za velike podatke v Veliki Britaniji sumi, da se sočasne okužbe pojavljajo pogosto. “Toda nove oblike tesnobe so nas naučile, da lahko redki dogodki še vedno močno vplivajo,” je dejala.

Rekombinacija lahko dvema različnima koronavirusoma iz iste taksonomske skupine omogoči tudi zamenjavo nekaterih genov. Da bi natančneje preučil to tveganje, sta dr. Alde in njegovi kolegi so primerjali genetska zaporedja več različnih koronavirusov, vključno s SARS-CoV-2 in nekaterimi njenimi oddaljenimi sorodniki, za katere je znano, da okužijo prašiče in govedo.

Z uporabo posebej razvite programske opreme so znanstveniki poudarili lokacije, kjer so se zaporedja teh virusov poravnala in ujemala – in kjer jih ni bilo. Programska oprema je predlagala, da so v preteklih stoletjih razvoja virusov številni rekombinacijski dogodki vključevali segmente, ki tvorijo spike protein, ki virusu pomaga, da vstopi v človeške celice. Znanstveniki menijo, da je to zaskrbljujoče, ker bi to lahko bila pot, po kateri en virus v bistvu okuži drugega.

“S to rekombinacijo se virus, ki ne more okužiti ljudi, lahko rekombinira z virusi, kot je SARS-CoV-2, zavzame zaporedje in lahko okuži ljudi.” Je dejal Stephen Goldstein, evolucijski virolog, ki je sodeloval s študijo .

Zaključki, ki so bili Objavljeno na spletu v četrtek Toda še niso objavljeni v znanstveni reviji, uvedeni so novi dokazi, da so sorodni koronavirusi zelo primerni v smislu rekombinacije med seboj. Obstajalo je tudi več zaporedij, ki so bile obrezane v koronavirusih, za katere se je zdelo, da izvirajo od koder koli.

“V nekaterih primerih je skoraj videti, da zaporedje pada iz vesolja iz koronavirusa, česar še ne poznamo,” je dejal dr. Je rekla Alde. Rekombinacije koronavirusov v popolnoma različnih skupinah niso natančno preučevali, saj bi takšni poskusi zaradi varnostnih tveganj v ZDA verjetno bili podvrženi vladnemu pregledu.

Feng Gao, virolog z univerze Jinan v Guangzhou na Kitajskem, je dejal, da so nenavadno programsko opremo v koronavirusu našli novi raziskovalci iz Utaha, ki ne zagotavlja dokazov o železokladu za rekombinacijo. Mogoče je le, da so se tako razvili sami.

“Raznolikost, ne glede na vse, ne pomeni rekombinacije,” je dejal dr. Je rekel Gao. “Razlog za to je lahko velika raznolikost med virusnim razvojem.”

Znanstveniki imajo malo znanja o tem, ali lahko rekombinacija povzroči nove pandemične koronaviruse, je povedal Vincent Munster, virusni ekolog z Nacionalnega inštituta za alergije in nalezljive bolezni, ki že leta preučuje koronavis.

Kljub temu se ti dokazi povečujejo. V študiji, objavljeni julija in julija Uradno objavljeno danes, Dr. Munster in njegovi kolegi so domnevali, da je verjetno, da so tako SARS-CoV-2 kot virusi, ki so se skrivali za prvotnim izbruhom SARS leta 2003, imeli različico spike proteina, ki jim omogoča vstop v tetragonalne celice. Beljakovinski protein se veže na določeno vstopno točko v človeških celicah, imenovano ACE2. Ta članek poziva k večjemu spremljanju koronavirusov, da bi ugotovili, ali obstajajo ljudje, ki uporabljajo ACE2, in lahko na ta način ogroža ljudi.

Nekateri znanstveniki preučujejo mehanizem rekombinacije, da bi ne le premagali naslednjo pandemijo, temveč tudi pomagali v boju proti njej.

Na primer v njegovem Nedavna študija O rekombinaciji treh koronavirusov sta Vanderbiltova dr. Denison je ugotovil, da zaviranje encima, imenovanega nsp14-ExoN, pri mišjih koronovirusih zmanjša pojav rekombinacije. To je nakazovalo, da je encim pomemben za sposobnost, da se mešanice coronorvisa in njihove RNA ujemajo, ko se razmnožujejo.

Zdaj je virolog na Medicinski fakulteti Univerze v Connecticutu dr. Dennison in Sandra Weller preiskujeta, ali lahko ta vpogled zdravi ljudi s Kovidom.

Nekatera protivirusna zdravila, kot je ramdasevir, se borijo proti okužbam tako, da delujejo kot vabitelji RNA, ki olajšajo postopek replikacije virusa. Toda ta zdravila ne delujejo in nekateri so upali na koronavirus. Ena od teorij je, da encim nsp14-ExoN izreže napake, ki jih povzročajo ta zdravila, in s tem zaščiti virus.

Dr. Dennison in dr. Weller med drugim išče zdravila, ki blokirajo aktivnost nsp14-ExoN, kar omogoča učinkovitejšemu delovanju remedisvirja in drugih protivirusnih zdravil. Dr. Weller ta pristop primerja s terapijo s koktajli za HIV, ki združuje molekule, ki delujejo na različne vidike razmnoževanja virusa. “Potrebujemo kombinirano terapijo za koronavirus,” je dejala.

Dr. Weller ugotavlja, da se nsp14-ExoN deli s koronavirusom, zato lahko zdravilo, ki ga uspešno zavira, deluje le proti več kot SARS-CoV-2. Z dr. Denison je še vedno v zgodnji fazi odkrivanja zdravil in preizkuša različne molekule v celicah.

Drugi znanstveniki vidijo potencial tega pristopa ne samo za izboljšanje zdravil, kot je Remedisvir, temveč tudi za preprečevanje, da bi virus odpravil napake pri razmnoževanju.

“Mislim, da je dobra ideja,” je dejal dr. Goldstein je dejal: “Ker virus poznate kot” katastrofo napak “- v bistvu bo tako mutiral, da bo za virus usoden.”