V románech a filmech infekční patogeny mutují a nevyhnutelně se stávají nebezpečnějšími. Například ve filmovém trháku Contagion získá smrtící virus vAfrice mutaci, která během několika dní způsobí celosvětový nárůst počtu mrtvých.
Realita je však mnohem méně teatrální.
V posledních několika měsících několik výzkumných skupin prohlásilo, že identifikovaly nové kmeny koronaviru zvaného SARS-CoV-2, který infikuje lidi po celém světě. Nejenže je někdy obtížné určit, zda se jedná o „nový kmen“, ale také se neprokázalo, že by některá z hlášených změn viru byla nebezpečnější.
To vedlo k velkému zmatení široké veřejnosti. Pokaždé, když se takové studie objeví, vznikají obavy a odborníci na viry spěchají s vysvětlením, že ke změnám v genetickém plánu nebo genomu viru dochází neustále. Koronavirus není výjimkou.
„Ve skutečnosti to znamená, že je to normální,“ říká Kari Debbink, virolog z Bowie StateUniversity v Marylandu. „Očekáváme, že se viry budou vyvíjet. Ale ne všechny tyto mutace jsou smysluplné.“
Tady se dozvíte, co to znamená najít mutacev novém koronaviru a jaké důkazy jsou potřeba k tomu, aby se skutečně zvedla červená vlajka.
Důvěryhodná žurnalistika má svou cenu.
Vědci a novináři sdílejí základní přesvědčení o tom, že se mají ptát, pozorovat a ověřovat, aby se dopracovali k pravdě. Science News informuje o zásadních výzkumech a objevech napříč vědními obory. Abychom je mohli uskutečnit, potřebujeme vaši finanční podporu – každý příspěvek má význam.
Předplaťte si nebo přispějte
Předně, mutace je jen změna
Většinou mutace s virem vůbec nic nedělají.
Viry jsou prostě bílkovinné schránky, které obsahují buď DNA, nebo RNA jako svůj genetický materiál. V případě SARS-CoV-2 je to RNA. Stavební kameny RNA, zvané nukleotidy, jsou uspořádány do trojic, kterým se říká kodony. Tyto trojice nukleotidů poskytují kód pro stavbu aminokyselin, z nichž se skládají bílkoviny viru. Mutace je změna jednoho z těchto nukleotidů v genetickém materiálu viru – v případě SARS-CoV-2 je to jeden z přibližně 30 000 nukleotidů.
Někdy je mutace v atripletu němá, což znamená, že kodon stále kóduje stejnou aminokyselinu. Ale i když se aminokyselina změní, virus se nemusí chovat zjevně jinak. Některé mutace by také mohly dát vzniknout nefunkčním virům, kterév důsledku toho rychle zmizí.
A ve skutečnosti mohou být tyto změnyskutečně užitečné, pokud jde o sledování cesty viru po světě, což vědci dělají od doby, kdy odborníci z Číny zveřejnili první genetickou sekvenci koronaviru v lednu (SN: 2/13/20). Vědci mohou rozluštit nebo sekvencovat RNA viru, aby mohli sledovat jeho změny při infikování dalších lidí.Mohou tak sledovat, kde a jak se koronavirus v populaci šíří, a monitorovat další změny v jeho genetice.
Epidemiology zajímá sledování mutací, i když nemění protein, říká Emma Hodcroftová, molekulární epidemioložka z Basilejské univerzity ve Švýcarsku. „To však neznamená, že se jedná o nový kmen nebo že se jedná o virus, který se chová jinak.“
Nový „kmen“ viru mnoho neznamená
Termín „kmen“ je „většinou vědců používán velmi, velmi volně,“ říká Hodcroft. „Neexistuje žádná striktní definice slova ‚kmen‘,“ zejména pokud jde o viry. Odborníci mohou mít jednoduše na mysli viry, které nejsou geneticky identické – téměř jako když se mluví o různých lidech.
Viry se neustále mění. když virus infikuje buňku, začne vytvářet kopie svých genetických instrukcí. Většina virů nemá potřebné nástroje ke kontrole každého řetězce RNA, zda neobsahuje chyby, takže tento proces je náchylný k chybám a rozdíly se časem nahromadí.
Koronaviry, jako jeSARS-CoV-2, naopak mají enzym pro korekturu, což je u RNA virů vzácnost. To však neznamená, že jejich genomy nemají chyby. Změny se stále hromadí, jen pomaleji než u jiných RNA virů, jako je chřipka. „Kmeny“, „varianty“ nebo „linie“ jsou termíny, které vědci používají k popisu virů, které mají identické nebo blízce příbuzné řetězce RNA.
Pro širokou veřejnost je však slovo „kmen“ často interpretováno jako zcela nová pohroma. „Domnívám se, že používání termínu ‚kmen‘ způsobuje pouze paniku,“ říká JeremyLuban, virolog z University of Massachusetts Medical School veWorcesteru. „Vůbec se nezabývá tím, co je důležité.“
Většina mutací není nebezpečná
Mutace může virus ovlivnit mnoha způsoby, ale pouze některé druhy mutací mohou virus učinit pro lidi nebezpečnějším. Možná změna chrání virus před imunitním systémem nebo jej činí odolným vůči léčbě. Mutace by také mohly změnit snadnost šíření viru mezi lidmi nebo způsobit změny v závažnosti onemocnění.
Naštěstí jsou takové mutace vzácné.
Předběžná studie zveřejněná 5. května na webu bioRxiv.org například zjistila mutaci v hrotu SARS-CoV-2, proteinu na vnější straně koronaviru, který mu umožňuje pronikat do buněk. Tato nová varianta se nyní vyskytuje častěji v místech, jako je Evropa a Spojené státy, než původní forma koronaviru. To může znamenat, že tato změna zvyšuje přenosnost viru, uzavřeli autoři. Ve studii však chyběly laboratorní experimenty, které by toto tvrzení podpořily.
Vysvětlit tento vzorec by mohla i jiná vysvětlení. Varianta SARS-CoV-2 s mutací se mohla dostat do určitých oblastí díky náhodě – člověk nakažený virem, který měl novou mutaci, náhodou naskočil do letadla – a nemusí mít nic společného s virem samotným. Studie neposkytla dostatek důkazů, aby bylo možné mezi těmito možnostmi rozlišit.
„Myslím, že pro lidi bylo potenciálně matoucí to, že sledujeme tento zcela normální proces přenosu a mutace, který probíhá v reálném čase,“ říká Louise Moncla, evoluční epidemioložka z Fred Hutchinson Cancer Research Center v Seattlu. „A je tu skutečná touha pochopit, zda tyto mutace mají nějaký funkční rozdíl.“
„Zhluboka se nadechněte,“ říkají odborníci, a očekávejte mutace
Chcete-li pochopit, zda jediná mutace mění fungování viru, „nebude to jen jeden experiment,“ říká virolog Debbink z Bowie State. „Chce to hodně výzkumu.“
Kromě zkoumání genetických sekvencí virů od pacientů s koronaviry z celého světa budou vědci spoléhat také na studie na laboratorně pěstovaných buňkách nebo zvířatech. Takové studieby mohly pomoci určit, zda se viry s určitými mutacemi chovají jinak. Soutěžní experimenty – kdy jsou dva různé viry smíchány v buňkách na misce nebo použity k infikování zvířete – mohou vědcům pomoci zjistit, která varianta je úspěšnější při vytváření svých kopií, tedy která „vítězí“.
Jiné typy testů by mohly odhalit, zda mutace v proteinu hrotu koronaviru mění, jak silně se virus přichytí k proteinu na lidských buňkách, který mu umožňuje dostat se dovnitř buněk, říká virolog Luban (SN: 2/3/20), nebo zda změnyzmění, jak snadno se virus po navázání dostane do buňky.
Ale ani laboratorní výsledky nemusí poskytnout úplný obraz. „To, že je něco jiné v buňce, nemusí nutně znamenat, že je to jiné, když to rozšíříte na celé lidské tělo,“ říká Hodcroft. „Nakonec budete potřebovat nějaké studie na zvířatech nebo opravdu dobré údaje o lidech.“
Tyto studie vyžadují čas. Mezitím se v příštích měsících zaručeně objeví další mutace koronavirů – a odborníci je budou nadále sledovat.
„Data nám řeknou, zda se máme obávat a jakým způsobem,“ říká Moncla. „Všichni by se měli zhluboka nadechnout a uvědomit si, že je to přesně to, co jsme vždy očekávali, že se stane, a nemusíme se nutně znepokojovat.“
Přihlaste se k odběru nejnovějších zpráv z Science News
Hlavní zprávy a shrnutí nejnovějších článků z Science News, které vám budou doručeny do schránky
.
