Koronavīruss: kustīgs mērķis medicīniskajos pētījumos un vakcīnu izstrādē

Koronavīrusa pandēmija ir izplatījusies gandrīz visās valstīs, izraisot desmitiem miljonu infekciju un simtiem tūkstošu nāves gadījumu. Cerot ierobežot slimību, pie vakcīnu izstrādes strādā desmitiem uzņēmumu.

Jaunākie atklājumi tomēr norāda, ka koronavīrusa izraisītā slimība nav parasta saslimšana, ņemot vērā vīrusa ģenētiskās mutācijas, izplatīšanās ceļus, simptomus un imūnsistēmas bojājumus, kas rada nopietnas problēmas vakcīnas izstrādei.

Gandrīz 200 ģenētiskās mutācijas

Koronavīrusa slimība ir elpceļu slimība, bet tās mērķis nav tikai plaušas. [Slimība] var uzbrukt gandrīz visam ķermenim ar postošām sekām, aprīlī iznākušā akadēmiskā žurnāla Science rakstā "Kā nogalina koronavīruss? Klīnicisti vēro smagus bojājumus visā ķermenī, sākot no smadzenēm līdz kāju pirkstiem," saka Jēlas universitātes kardiologs Harlans Krumholcs.

2020. gada 5. maijā Los Alamos Nacionālās laboratorijas zinātnieki BioRx mājas lapā (www.biorxiv.org) publicēja dokumenta darba versiju ar nosaukumu "Pīķu mutācijas liecina par infekciozākas SARS-CoV-2 formas parādīšanos", paziņojot par 14 identificētām koronavīrusa mutācijām, kas saistītas ar virsmas proteīnu, ko dēvē par pīķiem. Tika konstatēts, ka viena no mutācijām D614G ir infekciozāka nekā parastie koronavīrusa celmi.

Dokumenta fināla versija tika publicēta 2020. gada 3. jūlijā zinātniskajā žurnālā Cell ar virsrakstu "Izmaiņu izsekošana SARS-CoV-2 pīķos: pierādīts, ka D614G palielina COVID-19 vīrusa inficētspēju". Pamatojoties uz nacionālajiem, reģionālajiem un pašvaldību pētījumiem, dokumenta autori secina, ka D614 mutācija ir visizplatītākā vīrusa forma globālās pandēmijas laikā.

Turpmākās analīzes parādīja, ka šis variants laboratorijā strauji aug, savukārt inficētiem cilvēkiem ir arī augstāka vīrusa koncentrācija augšējos elpceļos.

Londonas Universitātes koledžas zinātnieki 2020. gada septembrī žurnālā Infection, Genetics and Evolution publicēja citu rakstu ar nosaukumu "Genoma daudzveidība un atkārtotu mutāciju rašanās SARS-CoV-2". Analizējot vairāk nekā 7600 vispārzināmo genomu komplektus, autori identificēja 198 atkārtojošās mutācijas. Lai gan 2019. gada beigās visām šīm mutācijām bija kopīgs sencis, tās notika dažādās genoma daļās, ieskaitot nestrukturālās olbaltumvielas un pīķu virsmas olbaltumvielas.

Un situācija turpina mainīties. "Ķīniešu ārsti redz, ka salīdzinājumā ar sākotnējo uzliesmojumu Vuhaņā, koronavīruss izpaužas atšķirīgi starp pacientiem jaunajā saslimšanas gadījumu grupā ziemeļaustrumu reģionā, kas liek domāt, ka patogēns var mainīties nezināmā veidā un sarežģīt centienus to iznīdēt," teikts žurnālā Bloomberg 2020. gada 20. maijā publicētajā rakstā "Jaunais vīrusa uzliesmojums Ķīnā liecina, ka vīruss var mainīties".

Konkrētāk runājot, šķiet, ka vīrusu mutantiem ir ilgāks inkubācijas laiks līdz simptomu attīstībai, un pēc tam tie ir noturīgāki.

Neparasti simptomi

Tipiski koronavīrusa simptomi ir klepus, drudzis, muskuļu sāpes, galvassāpes un apgrūtināta elpošana.

Taču ir arī tādi neparasti simptomi, kā izsitumi uz ādas, caureja, nieru pataloģijas un riskanti asins sabiezējumi, kas reti novērojami pie elpošanas ceļu vīrusiem, teikts žurnālā Time 2020. gada 19. maijā publicētajā rakstā "Neparasti koronavīrusa simptomi: kas mums zināms uz šo brīdi".

Savukārt žurnāls American Scientific 2020. gada 18. maijā publicēja rakstu ar nosaukumu "No galvassāpēm līdz "COVID kāju pirkstiem", koronavīrusa simptomu dīvainais mikslis", kurā pieņemts, ka pastāv divi galvenie mehānismi, kas izraisa problēmas gandrīz visos orgānos, ieskaitot smadzenes, sirdi, nieres, kuņģa-zarnu traktu un ādu. Viens no mehānismiem ietver cilvēka imūnreakciju, bet otrs – asinsreci.

Ar asins recēšanu saistītas komplikācijas, piemēram, plaušu artēriju nosprostojumu un insultu, novēroja 30% kritiski slimu pacientu. Zinātniekus pārsteidz, ka tas var notikt pat ar vidēja vecuma cilvēkiem un neparastās ķermeņa vietās.

"Kolumbijas universitātes Ērvinga medicīnas centra ārsti saka: "Ģenētiskā sekvencēšana parādīja, ka dažiem pacientiem ir gēnu varianti, kas saistīti ar hiperaktīvu imūnreakciju pret vīrusu infekcijām, kas dod vienu iespējamo norādi par to, kāpēc dažiem cilvēkiem rodas nopietnas komplikācijas," teikts laikraksta Wall Street Journal 7. maijā publicētajā rakstā "Koronavīruss mulsina ārstus, pārņemot ķermeni no galvas līdz kājām".

Citi zinātnieki tam piekrīt. "Tā vairāk līdzinās sistēmiskai slimībai, kas sākotnēji izpaužas kā elpošanas ceļu slimība," ziņu vietnē Axios maijā publicētajā rakstā “Koronavīruss ir kustīgs mērķis," saka Masačūsetsas vispārēja tipa slimnīcas Vakcinācijas un imūnterapijas centra direktors Marks Poznaņskis. Piemēram, nav skaidrs, vai cēlonis ir pats vīruss, imūnsistēmas reakcija uz to, vai saņemtā ārstēšana, saka raksta autors.

Postoša ietekme uz imūnsistēmu

Parasti ar patogēnu inficētam cilvēkam var izveidoties antivielas, kas atvairītu patogēnu, ja tas atkal uzbruktu cilvēkam. Bet attiecībā uz koronavīrusu tikai aptuveni 10 līdz 15% inficēto iedzīvotāju ir izveidojusies imunitāte, 6. jūlijā TV kanālā CNBC paziņoja imunologs no Londonas Denijs Altmans. "Tas ir ļoti viltīgs vīruss, un imunitāte pret to ir ļoti neskaidra un diezgan īslaicīga," viņš paskaidroja.

No otras puses, papildu pētījumi ir parādījuši, ka neliels antivielu daudzums var veicināt vīrusa iekļūšanu šūnā, padarot to organismam nāvējošāku. Šo parādību sauc par antivielu atkarīgas infekcijas pastiprināšanos vai imūno stimulāciju. Tā ir novērota attiecībā uz dzeltenā drudža vīrusu, Zika vīrusu, HIV un tagad arī koronavīrusu.

Šo situāciju ir apstiprinājuši vakcīnu izstrādātāji, par ko 5. jūnijā ziņoja žurnāls Nature rakstā ar nosaukumu "Koronavīrusa vakcīnas izstrādātāji ir piesardzīgi attiecībā uz kļūdainām antivielām."

Konkrētāk, "vakcīnas, kas rada antivielas pret SARS-CoV-2, var saistīties ar vīrusu, neneitralizējot to. Ja tas notiks, šīs neneitralizējošās antivielas varētu veicināt vīrusu iekļūšanu šūnās un vīrusu replikāciju, un galu galā veicināt infekciju, nevis nodrošināt aizsardzību," teikts rakstā.

Papildus imūnsistēmas stimulēšanai, kaitējumus rada arī citi faktori. Vairumā gadījumu COVID-19 izraisa pneimoniju un aptuveni 15% gadījumu akūtu respiratorā distresa sindromu (ARDS), teikts rakstā "COVID-19 citokīnu vētra; kas mums zināms uz šo brīdi", ko 16. jūnijā publicēja žurnāls Frontiers in Immunology.

"COVID-19 pacientu mirstība ir saistīta ar tā saukto "citokīnu vētru", ko izraisa vīruss. Pārmērīga pretiekaisuma citokīnu veidošanās izraisa ARDS saasināšanos un plašus audu bojājumus, kas savukārt izraisa vairāku orgānu mazspēju un nāvi," teikts rakstā.

Izaicinājums vakcīnu izpētē

Covid-19 vakcīnas izgatavošana nav vienkārša. Viens no iemesliem ir tas, ka koronavīruss ir RNS vīruss, kam ir daudz lielāks mutācijas ātrums salīdzinājumā ar DNS vīrusiem.

Par piemēru var kalpot gripas vīruss. Pēdējo gadu desmitu laikā iedzīvotāji ir saņēmuši gripas vakcīnas, taču šī slimība katru gadu Amerikas Savienotajās Valstīs vien atņem aptuveni 50 000 dzīvību. "Visbiežāk izmantotās gripas vakcīnas aizsargā ne vairāk kā 60% cilvēku, kas tās saņem; dažos gados to efektivitāte samazinās līdz 10%," teikts žurnālā Science 2017. gada septembrī publicētajā rakstā "Kāpēc gripas vakcīnas tik bieži nedarbojas".

Laikā no 1940. līdz 1960. gadiem cilvēki uzskatīja, ka vakcīnas efektivitāte ir 70% – 90%, pamatojoties uz antivielu līmeni. Izmantojot precīzākas metodes, piemēram, polimerāzes ķēdes reakciju (PCR), tika konstatēts, ka infekciju skaits vakcinētajās populācijās ir daudz lielāks.

Vakcīnu neefektivitāti veicina vairāki faktori, skaidro epidemiologs Arnolds Monto no Mičiganas Universitātes Sabiedrības veselības skolas. Viens no tiem ir cirkulējošā celma mutācija jeb "bēgošie mutanti"; otra ir paša vakcīnas celma mutācija vakcīnas ražošanas laikā.

Vakcīnas pret koronavīrusu izstrādē ir arī citas problēmas. Ir pierādīts, ka antivielas (S-IgG) pret pīķiem, kas saistās ar pīķa proteīnu uz vīrusa virsmas, izraisa akūtus plaušu bojājumus (ALI), bojājot imūnsistēmu, kā minēts iepriekš. Rakstā "Akūtas SARS-CoV infekcijas laikā antivielas pret pīķiem izraisa smagus akūtus plaušu bojājumus saasinātas makrofāgu reakcijas dēļ," kas 2019. gada februārī tika publicēts žurnālā JCI Insight teikts, ka zinātnieki konstatējuši līdzīgas iekaisuma reakcijas pacientiem, kas miruši no koronavīrusa. Daudzi pierādījumi liecina, ka COVID-19 vīruss var inficēt efektīvāk un daudz aktīvāk replicējas nekā SARS-CoV.

Slimība ar daudzām neskaidrībām

Mēs joprojām par koronavīrusu daudz ko nezinām. 1918. gada gripas pandēmija bija visnāvējošākā infekcijas slimība cilvēces vēsturē, un nāves gadījumu skaits bija 50 miljoni vai vairāk, teikts New England Journal of Medicine aprīļa žurnāla rakstā ar nosaukumu "Izkļūšana no Pandoras kastes – vēl viens jauns koronavīruss".

Rakstā teikts, ka slimības, kas izraisa pandēmijas, ir cieši saistītas ar cilvēku uzvedību, un šādas slimības var pēkšņi aktivizēties. "Pierādījumi liecina, ka, lai arī kur infekcija sākās, tā klusi izplatījās visā pasaulē, lielākoties izraisot vieglus saslimšanas gadījumus ar mirstības rādītājiem no 0,5 līdz 1% vai vairāk – rādītājs, kas sākotnēji ir pārāk zems, lai to varētu konstatēt, ņemot vērā augsto nāves gadījumu skaitu no visām ar to nesaistītām elpceļu slimībām," teikts rakstā. "Tad pēc gara, nemanāma ievada, pēkšņi gandrīz visur pilsētu centros vienlaikus notiek slimības uzliesmojums." Diemžēl COVID-19 daudzējādā ziņā atgādina 1918. gada gripas pandēmiju, ieskaitot tās straujo pieaugumu un ģeogrāfisko izplatību.

Kas notiks tālāk, vēl nav zināms. Altmans no Londonas Impērijas koledžas sacīja, ka viņš gaida otro koronavīrusa vilni, un situācija joprojām ir "ļoti, ļoti biedējoša". Viņš uzsver, ka ir grūti paredzēt, kad un vai vispār parādīsies efektīva vakcīna pret COVID-19. "Velns slēpjas detaļās, vakcīnu jautājums nav tik vienkāršs," viņš piebilda.

2003. gadā Ķīnas komunistiskā partija (ĶKP) slēpa SARS uzliesmojumu un atkal rīkojās tāpat, kad izcēlās COVID-19. Daudzās likumsakarības norāda, ka reģionos, kas atrodas stiprā ĶKP ietekmē, ir liels inficēšanās gadījumu skaits. Ņemot vērā šo faktu, mēs varam palikt drošībā tikai norobežojoties no ĶKP totalitārā režīma un atgriežoties pie tradicionālajām vērtībām.

Raksts angļu valodā: https://en.minghui.org/html/articles/2020/8/17/186388.html