Przystanek nauka - portal Uniwesytetu Śląskiego w Katowicach

Zaledwie dwa miesiące po rozpoznaniu nowego szczepu wirusa, pomimo ograniczeń i wzmożonych zasad bezpieczeństwa, jest już obecny w 120 krajach na całym świecie. Omikron – nazwany od piętnastej litery greckiego alfabetu – odkryty po raz pierwszy w Afryce Południowej i uznany za „niepokojący” przez WHO 26 listopada, budzi więcej pytań niż wcześniejsze warianty. Brytyjska beta czy indyjska delta zrobiły dużo „zamieszania”, łagodnie mówiąc, ale badacze łatwo poradzili sobie z ontycznymi pytaniami na temat miejsca jego powstania i jego ewolucyjnej historii.

Z omikronem jest inaczej. Wcale nie mamy pewności, czy powstał w Republice Południowej Afryki. Bez wątpienia tam został znaleziony i tam – w RPA i sąsiadującej Botswanie rozprzestrzenił się na początku. Badacze określili prawdopodobne miejsce jego powstania – prowincję Gauteng, gdzieś między Pretorią a Johannesburgiem, kłopot jednak w tym, że w Johannesburgu znajduje się największe na całym kontynencie lotnisko. Wirus mógł więc przybyć z dowolnego miejsca na świecie i w okolicy znaleźć podatny grunt dzięki specyficznemu układowi genetycznemu okolicznych mieszkańców. Taką teorię przedstawił Tulio de Oliveira, bioinformatyk z Centre for Epidemic Response and Innovation z instytutu badawczego w Stellenbosch (RPA), jeden z najlepszych ekspertów zajmujących się rozpoznawaniem mutacji wirusów.

Także droga mutacji tego niebezpiecznego szczepu jest dla badaczy zastanawiająca – omikron różni się zasadniczo od wszystkich znanych wariantów, które dominowały w minionym roku, a ostatni wirus z jego linii ewolucyjnej zsekwencjonowany został w połowie 2020 roku. Gdzie ukrywał się i „po cichu” zmieniał – nie da się precyzyjnie powiedzieć. Co więcej, na omikron składają się trzy oddzielne linie ewolucyjne (BA.1, BA.2 i BA.3), z których dwie funkcjonują już globalnie – to znaczy, że wirus miał czas na wewnętrzny podział zanim został dostrzeżony przez naukowców.

Opublikowany 18 stycznia 2022 preprint (artykuł przed recenzją) wylicza 13 mutacji, które nigdy nie pojawiły się dotąd jednocześnie (Darren P Martin et al., 2022). Od pierwotnego wariantu z Wuhan różni się już ponad 50 mutacjami, z których około tuzina to bardzo rzadkie mutacje, praktycznie nie widziane wcześnie. Aż 30 mutacji dotyczy tak zwanego białka kolca, czyli elementu kluczowego dla zaraźliwości i dla efektywności szczepienia. Dzięki nim wirus jest sprawniejszy w unikaniu przeciwciał, co sprawia że zarówno osoby zaszczepione, jak i te, które zaraziły się innymi szczepami, są nadal narażone.

Naukowcy podkreślają, że tak wiele mutacji w niedługim czasie i zupełnie niezauważone to coś niezwykłego. Są przekonani, że wirus musiał stopniowo zmieniać się w mniej zaawansowanym medycznie regionie, gdzie ludzie rzadko się testują i gdzie nieczęsto pobiera się dane do sekwencjonowania wirusa. Tyle, że tak wygląda sytuacja z grubsza na całej południowej półkuli – wiele regionów w Afryce czy Ameryce Południowej jest praktycznie poza systemem medycznym.

Czy możliwe jest jednak, żeby wirus trwał w jakiejś społeczności przez długi czas, dzielił się tam na kilka podwariantów i nie przeniósł się nigdzie poza nią, gdzie z pewnością byłby na jakimś etapie zauważony? Zdaniem Tulio de Oliveira to mało prawdopodobne, by wirus przenosił się od osoby do osoby, stopniowo zmieniał i mimo to pozostał w ukryciu przez ponad rok.

Alternatywna teoria mówi o człowieku z chroniczną infekcją, który stał się inkubatorem mutacji. Osoba z osłabionym układem odpornościowym może trwać w chorobie nawet przez kilka miesięcy. W grudniu 2020 odnotowano taki przypadek – 45-letniego mężczyznę, który nie mógł pozbyć się infekcji przez prawie pięć miesięcy. W tym czasie w jego organizmie doszło do co najmniej 12 mutacji wirusa w obrębie genów odpowiedzialnych za białko kolca. Podobna sytuacja mogła doprowadzić do powstania wariantu omikron, chociaż skala mutacji byłaby większa niż to, co dotąd zaobserwowano. Z tego względu badacze stawiają różne hipotezy, wiążące jedną lub dwie chroniczne infekcje z rozwojem wirusa w zamkniętej społeczności – pewnie żadnej nie uda się nigdy do końca dowieść albo sfalsyfikować.

Jeszcze inna teoria stawia na transmisję międzygatunkową. Zaobserwowano już przenoszenie się wirusa na gepardy, hieny i hipopotamy w zoo, a także na udomowione zwierzęta, takie jak fretki, norki czy chomiki. Wirus przeniknął także do populacji jeleni w Ameryce Północnej. Badania wykazały, że w przeciwieństwie do wcześniejszych wariantów, białko kolca wariantu omikron może wiązać się z białkiem ACE2 indyków, kurczaków, myszy i szczurów. Nie można więc wykluczyć, że SARS-CoV-2 przeniósł się na przykład na populację szczurów, a stamtąd powrócił zmutowany do człowieka.

Żadna z przedstawionych teorii nie jest łatwa do udowodnienia lub obalenia. Znalezienie pacjenta zero, czy raczej „populacji zero” wymagałoby obszernych badań i dużo, dużo szczęścia. Nie można też wykluczyć kombinacji kilku wydarzeń spośród opisanych powyżej.

Opracowano na podstawie artykułu Smriti Mallapaty Where did Omicron come from? Three key theories, opublikowanego na stronie internetowej magazynu „Nature”

DOI: https://doi.org/10.1038/d41586-022-00215-2

Źródła opisanych badań znajdują się w artykule.