RNA respiračné vírusy predstavujú veľký problém pre vakcíny

RNA respiračné vírusy sú takmer nevakcinovateľné

Minulý rok som vo svojich článkoch uvádzal, že každý vírus mutuje, získava genetické zmeny. Toto isté platí aj pre súčasný SARS-CoV-2. Skrátka, RNA respiračné vírusy sú v tomto skutočný majstri.

Aj keď slovo mutácie znejú znepokojujúco (hlavne cez mediálne strašenie), tak je dôležité pochopiť, že mnohé z týchto mutácií sú menej závažné a nemajú celkový vplyv na rýchlosť šírenia vírusu alebo potenciálne závažnosť vírusovej infekcie. V skutočnosti by niektoré mutácie mohli spôsobiť, že vírus bude menej infekčný. Patogenéza je od prirodzenia v nich zakódovaná a nemení sa. Mnoho znalostí poskytol vírus chrípky, ktorý sa neustále mení obrovskou aktivitou, čím dokonale uniká prirodzenej alebo vakcínou vyvolanej imunite. Tieto bežné vírusy sa menia dvoma hlavnými spôsobmi, a to tzv. antigénnym driftom a antigénnym posunom.

Počas replikácie vírusu, jeho gény podliehajú náhodným „chybám“. Nastávajú procesy, ktoré označujeme genetické mutácie.  V určitom čase, môžu tieto chyby (okrem iných zmien vírusu), viesť k zmenám v povrchových proteínoch alebo antigénoch vírusu. A práve náš imunitný systém používa tieto antigény na rozpoznanie a elimináciu vírusu. Lenže, vírus disponuje schopnosťou obísť imunitnú odpoveď. A práve vďaka nahromadením genetických mutácií, spôsobujú spomenutý „drift“ jeho antigénov. To znamená, že zmena povrchu vírusu vypadá inak ako pôvodný. Aj keď máme dostupné vakcíny proti vírusom chrípok, tieto mutačné mechanizmy nastávajú neustále v priebehu vírusovej replikácie, čím sa tvroia pozmenené varianty, aby mohli imunitný systém obísť. Je to prírodný zákon, ktorý dáva možnosť vírusu k adaptácií a zachovania druhu. Aj oni tu majú svoje potrebné miesto a boli tu prv než my. Skrátka, antigénny drift spôsobí, že vakcína bude neúčinná nielen voči starým vírusovým kmeňom, ale aj novým, ak sa nimi hostiteľ náhodne infikuje. Taktiež aj imunita po prekonaní chrípky, už nemusí fungovať. Človek sa potom stáva zraniteľným voči novším, zmutovaným variantom chrípok.

Vírusy chrípky podliehajú aj antigénnemu posunu. Ide o náhlu zmenu vo vírusových antigénoch, ktorá sa vyskytuje menej často ako antigénny drift. K tomuto deju dochádza vtedy, keď dva rôzne, ale príbuzné kmene vírusu chrípky infikujú hostiteľskú bunku súčasne. Celý ich genóm, pozostáva z ôsmich segmentov RNA (sú tvorené 8 samostatnými časťami RNA), čím sa môžu, ako keby „spáriť“ v procese nazývanom „preskupenie“. Počas tohto preskupenia sa segmenty RNA dvoch chrípkových vírusov spoja a následne vytvoria nový kmeň. Výsledkom, vzniká nový podtyp vírusu s antigénmi, ktoré sú zmesou pôvodných kmeňov. Ak dôjde k tomuto deju, väčšina ľudí má voči nemu veľmi malú, ba až žiadnu imunitu. Antigénny posun a drift sú jedným z hlavných dôvodov, prečo sa vakcína proti chrípke musí každý rok aktualizovať, aby držala krok s vírusom a niekedy ani to nepomôže. Ak by boli chrípkové vakcíny účinné, neexistovala by vôbec chrípka. Tento vírus tu bol, bude a najväčším jeho rezervoárom je samotný biotop a hlavne zvieratá. Nikdy sa nám ho nepodarí eradikovať.

U vírusoch z čeľade Coronaviridae a hlavne slávneho SARS-CoV-2, mutácie nastávajú pomalšie oproti vírusu chrípky. Údajne to vyplýva z jeho schopnosti „korektúry“ novo vytvorených kópií RNA. Jeho RNA polymeráza je unikátna, a počas replikácie dokáže chyby opraviť. Táto schopnosť sa u iných RNA vírusov vrátane chrípky nevyskytuje. Ak berieme do úvahy, kde vírus SARS CoV2 spadá, tak stále je to respiračný RNA vírus. Teda, aj keď má pomalšiu mutačnú aktivitu, dokáže efektívne rýchlo tvoriť nové mutanty, ktoré samotný imunitný systém a vakcíny dokonale obídu. Jednu dokonalosť, ktorú všetky respiračné RNA vírusy majú je, ich obrovská adaptačná kapacita. Prirodzený výber je dominantným mechanizmom vývoja všetkých RNA vírusov, vrátane SARS-CoV-2. Ide o to, že sa uprednostňujú mutácie, ktoré posilňujú vírusovú infekčnosť. Vznikajú varianty, ktoré sú odolné voči imunite po prekonaní ochorenia a vakcínam. Ide o mechanizmus vírusovej evolúcie, ktorý tu od pradávna vládne, až doteraz. Tento dej nezastaví nikto, ani biotechnológie.

Čím viac proti nim vyvíjame tlak (najmä vakcíny, nové metódy biotechnológie), tým im dávame vhodnú pôdu na zvýšenie kapacity adaptácie a vznik nových variantov.

Obvykle môžu chrípkové vírusy vzniknúť nie preskupením, ale tzv. „zoonózou“. To znamená, že vírus chrípky, ktorý infikuje iné zvieratá, často vtáky alebo ošípané, prenikne na ľudí a začne sa šíriť. Tým vznikajú epidémie, resp. pandémie. Ak porovnáme správanie oboch vírusov, tak ide takmer o identickosť pri vytváraní ohnísk. A práve za to, sú zodpovedné vyššie spomenutú biologické procesy rekombinácie a zoonózy, ktoré generujú nové ľudské chrípkové a koronavírusové podtypy. Toto všetko platí aj pre iné druhy RNA respiračných vírusov, vrátane veľmi zastúpeného rhinovírusu a bežných koronavírusov (HCoV 229E, HCoV NL63, HCoV OC43, HCoV HKU1), spôsobujúce nachladnutie a pneumóniu spoločne s koinfekciou s baktériami a imunitnými reakciami.

Záverom podotknem, že vírusy cirkulujú vo všetkých zvieratách. Sú schopné preskočiť na ľudí iba vtedy, keď majú vhodnú príležitosť kontaktu medzi nami a zvieratami. Ľudia vždy prichádzali do kontaktu s novými vírusmi, najmä pri skúmaní nových oblastí Zeme. Zvýšená ľudská aktivita vo voľnej prírode a obchod s voľne žijúcimi zvieratami vytvára dokonalú živnú pôdu na ich šírenie a tvorbu nových podtypov. Doposiaľ sa nikomu nepodarilo tieto vírusy úplne zničiť, a to ani vďaka biotechnologickým metódam. Absolútne nepatrím medzi antivaxerov a sám som očkovaný bežnými druhmi vakcín (tetan, hepatitída). A preto vždy budem tvrdiť, že očkovať sa má na to, čo má efekt, napr. na vírusy, ktoré síce mutujú, ale nemenia svoju štruktúru receptorov, alebo povrch. Nebudem tu uvádzať všetky, ale spomeniem napr. vakcína na hepatitídu A a B. Vírus hepatitídy A je RNA a netvorí nové varianty, pretože k nízkej variabilite v kapside prispieva niekoľko faktorov:

  • ide o nízku rýchlosť translácie v dôsledku deoptimalizovaného využitia kodónov a súvisiacej obmedzenej koncentrácie tých proteínov, ktoré sa podieľajú na replikácii RNA,
  • obmedzená variabilita kapsidových zvyškov kódovaných zriedkavými kodónmi a ich umiestnenie v oblastiach epitopu,
  • proteínové štrukturálne obmedzenia, ktoré vždy utláčajú variabilitu aminokyselín, najmä s ohľadom na veľké prepojené imunodominantné miesto, ktoré zahŕňa zvyšky z VP3 a VP1.

Celkovo tieto vlastnosti bránia generovaniu rozsiahlych substitúcií potrebných na vznik nového sérotypu.

 

Skrátka, RNA respiračné vírusy, vzhľadom na ich povahu sú takmer nevakcinovateľné.   

Spracoval Michal Šebeňa

 

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34873910/

https://theconversation.com/coronavirus-where-do-new-viruses-come-from-136105

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2258700/