Странното еволюционно темпо на мутациите на SARS-CoV-2 най-накрая се разкрива в ново проучване

. график COVID-19 пандемия Той беше белязан от поредица от катастрофални вълни: разпространението на инфекцията достига пик по целия свят, често предвождано от новоразработени варианти на патогена, като делта и омикрон.

Ето как, разбира се, може да се случи вирусната еволюция. Но SARS-CoV-2 Това е необичайно успешен и опасен вирус; Част от това, което прави „романа Коронавирус„Толкова забележителна е неговата постоянна новост – необичайно бързата скорост, с която изглежда се размножават новите варианти.

„Това, което виждахме с вариантите на SARS-CoV-2, особено вариантите, които предизвикват безпокойство, е, че те са претърпели много повече мутации, отколкото бихме очаквали при нормалния темп на еволюция на подобни коронавируси“, обясни Себастиан Дюшен е изследовател на инфекциозни заболявания от Института по инфекции и имунология Питър Дохърти в Австралия.

Обикновено, отбелязва Дюшен, вируси Те са склонни да мутират с относително стабилен темп и може да отнеме година или повече, за да се появи нов вирусен вариант. Но изглежда, че коронавирусът не се придържа към този календар.

„В делта променливаНапример, той се появи само в рамките на шест седмици от неговата родова форма. – казва Дюшен.

при Ново проучванеДюшен и неговите колеги изследователи се опитаха да проучат откъде идва тази драматично ускорена времева рамка.

Те анализираха данните за последователността на генома на SARS-CoV-2, за да проучат как тревожни променливи (ЛОС, най-вирулентните и вредни линии) могат да бъдат свързани с промени в процент на заместване на вируса: скоростта, с която се появяват нови мутации в генетичния код на патогена.

Според изследователите процентът на обратното заместване на SARS-CoV-2 показва, че вирусът натрупва приблизително две мутации на месец.

Но ЛОС са различен звяр, като варианти като Алфа, Бета, Гама и Делта получават много мутации в относително кратки времеви рамки, всяка от които може да промени неща като вариантно заразяване, способност за репликиране, ниво на фитнес и т.н. .

„Огромният брой мутации, наблюдавани в тези четири ЛОС, е много по-висок, отколкото би се очаквало според еволюционните оценки на скоростта на еволюция на нуклеотидите на SARS-CoV-2“, изследователите Обяснение в техния документВодена от първия автор Джон Тей, изследовател по биоинформатика в института Дохърти.

Според екипа, тайната на ускорената мутация на ЛОС не е непрекъснат, продължаващ феномен, а по-скоро нещо, което изглежда се появява временно в еволюцията на вируса, което се случва малко преди да се появят варианти.

„Открихме убедителни доказателства, че епизодичните увеличения, а не продължителните увеличения на степента на заместване, подкрепят появата на ЛОС“, Екипът пише.

Инкременталната скорост на заместванията е около четири пъти по-висока от изчислената фонова скорост на еволюция за SARS-CoV-2, но анализът показва, че натрупването на мутации се случва в компактен взрив: може би четири седмици по-кратък за бета варианта и шест седмици за варианта делта.

Други варианти отнеха повече време, тъй като се смята, че гама вариантът се е развил за 17 седмици, докато алфа изисква 14 седмици.

Това се случва така, но защо изобщо възникват тези мутации, не сме напълно сигурни.

Изследователите казват, че появата на летливи органични съединения е Вероятно водени от естествен подбор. Други релевантни фактори могат да включват инфекция в неваксинираното население – което може да позволи на вируса да се разпространява и еволюира по-лесно – и персистираща инфекция при определени индивиди, като имунокомпрометирани пациенти, което също може да доведе до Промяна на вирусната динамика.

Въпреки че все още има много неща, които не разбираме напълно за това какво предизвиква толкова много бързи мутации в SARS-CoV-2, фактът, че можем да видим и проследим това явление, означава, че непрекъснатото генетично наблюдение на вируса е от решаващо значение.

Това може да ни даде шанс да спрем следващата вълна – вместо да я хванем.

„Това прави доводите за генетично наблюдение много добри, защото не уловихме междинните форми на Omicron и със сигурност имаше малко“, каза Дюшен. Сидни Морнинг Хералд.

„Представете си, ако можете да откриете Omicron при първите няколко пациенти – ако можете да спрете разпространението му оттам, няма да сме в ситуацията, в която сме в момента.“

Резултатите се отчитат в Молекулярна биология и еволюция.