Παρακολουθώντας τις μεταλλάξεις του SARS-CoV-2 και την αποτελεσματικότητα εμβολίων και θεραπειών

Κωνσταντίνος Νικ. Συρίγος

Η διαρκής μελέτη της «συμπεριφοράς» του SARS-CoV-2, όσον αφορά την μεταδοτικότητα και τις παραλλαγές που παρουσιάζει έχει αναδείξει μεταλλαγμένα στελέχη (παραλλαγές) του ιού, όπως το B.1.1.7 στο Ηνωμένο Βασίλειο και το B.1.351 στη Νότια Αφρική. Η μελέτη αυτών των παραλλαγών έχει προκαλέσει ανησυχία καθώς φαίνεται να έχουν μεγαλύτερη μεταδοτικότητα εξαιτίας των πολλαπλών μεταλλάξεων που φέρουν τα στελέχη τους στην πρωτεΐνη-ακίδα (spike protein, SP).

Αυτό σημαίνει ότι η μετάδοση του SARS-CoV-2 μέσω των διαφόρων παραλλαγών του είναι σε εξέλιξη σε πολλά μέρη του κόσμου και ο περιορισμός της καταστάται δυσκολότερος, κυρίως όπου επικρατεί το στέλεχος Β.1.1.7 (Μ. Βρετανίας) το οποίο χαρακτηρίζεται από υψηλότερο δυναμικό μετάδοσης και έχει εντοπιστεί σε τουλάχιστον 94 χώρες.

Οι επιστήμονες ερευνούν την αποτελεσματικότητα κάποιων θεραπειών που έχουν λάβει άδεια χρήσης έκτακτης ανάγκης ενώ βρίσκονται υπό ανάπτυξη και άλλες θεραπείες. Επίσης μελετούν  και την αποτελεσματικότητα των εμβολίων έναντι αυτών των παραλλαγών του ιού.

Οι ιατροί της Γ’ Πανεπιστημιακής Παθολογικής κλινικής του Νοσοκομείου «Η ΣΩΤΗΡΙΑ», ενός από τα  νοσοκομεία που δέχτηκε το μεγαλύτερο όγκο ασθενών της πανδημίας, με επιβλέποντα τον Καθηγητή κο Συρίγο Κωνσταντίνο,  καταγράφει τα νεότερα δεδομένα όπως έχουν καταγραφεί σε έγκριτα επιστημονικά περιοδικά:

https://www.nature.com/articles/s41586-021-03398-2#auth-Jennifer_Y_-Chang

Η πορεία της πανδημίας καθιστά επιτακτική ανάγκη να αναπτυχθούν αποτελεσματικές παρεμβάσεις για τον περιορισμό και τελικά για τον τερματισμό της.

Οι θεραπείες μίας και συνδυαστικής θεραπείας με μονοκλωνικά αντισώματα έχουν λάβει άδεια χρήσης έκτακτης ανάγκης και περισσότερες θεραπείες βρίσκονται υπό ανάπτυξη. Επιπλέον, κάποια εμβόλια δικαιολογούν μία αισιοδοξία, καθώς έχουν περίπου αρκετά υψηλή προστατευτική αποτελεσματικότητα έναντι του COVID-19.

Ωστόσο, αυτές οι παρεμβάσεις αφορούν τον αρχικό ιό SARS-CoV-2 που εμφανίστηκε το 2019. Η πρόσφατη όμως ανίχνευση των παραλλαγών SARS-CoV-2 B.1.1.7 στο Ηνωμένο Βασίλειο και B.1.351 στη Νότια Αφρική προκαλούν ανησυχία λόγω της ευκολίας μετάδοσής τους και τις εκτεταμένες μεταλλάξεις τους στην ακίδα πρωτεΐνης. Αυτές μπορεί να οδηγήσουν σε αντιγονικές αλλαγές που είναι επιζήμιες για θεραπείες μονοκλωνικών αντισωμάτων και την προστασία που παρέχεται από εμβόλια.

Η πρόσφατη εμφάνιση των B.1.1.7, B.1.351 και P.1 σηματοδοτεί την αρχή της αντιγονικής μετατόπισης του SARS-CoV-2. Αυτό το συμπέρασμα υποστηρίζεται από δεδομένα που δείχνουν πόσες από αυτές τις αλλαγές στην ακίδα πρωτεΐνη παρείχαν αντοχή στα εξουδετερωτικά αντισώματα.

Συγκεκριμένα τα δεδομένα της μελέτης φαίνεται ότι το στέλεχος B.1.1.7 παρουσιάζει ανθεκτικότητα στα περισσότερα μονοκλωνικά αντισώματα και σχετικά ανθεκτικότητα σε κάποια από τα άλλα μονοκλωνικά αντισώματα που αναπτύσσουν την δράση τους μέσω της σύνδεσης τους στη Ν-τελική περιοχή της ακίδας-πρωτεΐνης. Η ανθεκτικότητα οφείλεται κυρίως στην μετάλλαξη E484K στην πρωτεΐνη-ακίδα στο στέλεχος B.1.1.7 συγκριτικά με τον ιό «άγριου» τύπου.

Τα ευρήματα επίσης δείχνουν ότι το στέλεχος B.1.1.7 είναι σχετικά ανθεκτικό στο πλάσμα ατόμων που έχουν νοσήσει και αναρρώσει από τον αρχικό τύπο του SARS-CoV-2 αλλά και στο πλάσμα από τον ορό ατόμων που έχουν εμβολιαστεί ενάντια στον ιό.

Η παραλλαγή στο στέλεχος B.1.351 είναι σημαντικά πιο ανθεκτική στο πλάσμα ασθενών που έχουν αναρρώσει (9.4-φορές) και στον ορό από άτομα που έχουν εμβολιαστεί (10.3-12.4 φορές).

Ως εκ τούτου φαίνεται ότι όλα τα στελέχη με παρόμοιες μεταλλάξεις στην πρωτεΐνη-ακίδα αποτελούν πρόκληση τόσο για τις θεραπείες με μονοκλωνικά αντισώματα και όσο και για αποτελεσματικότητα των σημερινών εμβολίων.

Όσον αφορά τις μεταλλάξεις, αυτός ο ιός κινείται προς μια κατεύθυνση που θα μπορούσε τελικά να οδηγήσει σε διαφυγή από τις τρέχουσες θεραπευτικές και προφυλακτικές παρεμβάσεις που διαθέτουμε, οι οποίες στρέφονται κατά της ακίδας πρωτεΐνης του ιού.  Εάν η ανεξέλεγκτη εξάπλωση του ιού συνεχιστεί και πιο κρίσιμες μεταλλάξεις αρχίσουν να συσσωρεύονται, τότε μπορεί να χρειαστεί ένα συνεχές κυνήγι από την επιστημονική κοινότητα, όπως συμβαίνει εδώ και καιρό για τον ιό της γρίπης.

Τέτοιες εκτιμήσεις απαιτούν να σταματήσει η μετάδοση του ιού όσο το δυνατόν γρηγορότερα, διατηρώντας τα μέτρα περιορισμού και επισπεύδοντας την ανάπτυξη εμβολίων.

Μία άλλη μελέτη που δημοσιεύτηκε διερευνά πιο εστιασμένα, την ανοσιακή απόκριση που παρουσιάζουν τα άτομα που έχουν εμβολιαστεί με εμβόλιο mRNA (ΒΝΤ162b2) της εταιρείας Pfizer-BioNtech, έναντι των νέων μεταλλάξεων του ιού.

https://www.nature.com/articles/s41586-021-03412-7#auth-Ravindra_K_-Gupta

Καθώς δεν είναι σαφές εάν η απόκριση του ιού στα εμβόλια κατά του SARS-CoV-2 βάσει του πρωτοτυπικού στελέχους θα επηρεαστεί από τις μεταλλάξεις που βρέθηκαν στο Β.1.1.7. μελετήθηκαν οι ανοσολογικές αποκρίσεις ατόμων μετά τον εμβολιασμό με το εμβόλιο BNT162b22 με βάση το mRNA.

Μετρήθηκαν οι αποκρίσεις εξουδετερωτικών αντισωμάτων μετά την πρώτη και τη δεύτερη ανοσοποίηση χρησιμοποιώντας ψευδοϊούς που εξέφρασαν την «άγριου» τύπου ακίδα πρωτεΐνη και μια μεταλλαγμένη ακίδα πρωτεΐνη που περιείχε τις οκτώ αλλαγές αμινοξέων που βρέθηκαν στην παραλλαγή Β.1.1.7. Τα ευρήματα έδειξαν ότι ο ορός αίματος μετά από εμβολιασμό βρέθηκε να έχει σχετικά ελαττωμένη δραστικότητα έναντι ψευδοϊών SARS-CoV-2 Β.1.1.7.  Η ίδια αυτή μείωση της δραστικότητας ήταν επίσης εμφανής και με τον ορό από ασθενείς που είχαν αναρρώσει από τη COVID-19 «άγριου τύπου» (πρώτο εξάμηνο 2020) έναντι των  ψευδοϊών SARS-CoV-2 Β.1.1.7.

Παρατηρήθηκε επίσης μειωμένη εξουδετέρωση της παραλλαγής Β.1.1.7 για μονοκλωνικά αντισώματα που στοχεύουν την Ν-τερματική περιοχή (9 στα 10 άτομα) και το μοτίβο δέσμευσης υποδοχέα (5 από 31 άτομα), αλλά όχι για μονοκλωνικά αντισώματα που αναγνωρίζουν την περιοχή δέσμευσης υποδοχέα που συνδέονται έξω από το μοτίβο δέσμευσης υποδοχέα.

Η εισαγωγή της μετάλλαξης E484K στην πρωτεϊνη ακίδα στο στέλεχος Β.1.1.7 αποτελεί μια πρόσφατα εμφανιζόμενη παραλλαγή ανησυχίας (VOC 202102/02) διότι φαίνεται να οδηγεί σε μια σημαντική απώλεια της εξουδετερωτικής δραστηριότητας από αντισώματα που προκαλούνται από εμβόλια και μονοκλωνικά αντισώματα (19 στα 31 άτομα) σε σύγκριση με την απώλεια της εξουδετερωτικής δραστηριότητας που αποδίδεται μόνο από τις μεταλλάξεις στο Β.1.1.7. Η εμφάνιση της υποκατάστασης E484K στο στέλεχος B.1.1.7 φαίνεται ότι αποτελεί απειλή για την αποτελεσματικότητα του εμβολίου BNT162b2.

Ωστόσο τα εμβόλια προκαλούν την ενεργοποίηση πολλαπλών ανοσολογικών μηχανισμών, οι οποίοι δεν μπορούν να ελεγχθούν στο εργαστήριο και μπορούν να εκτιμηθούν μόνο από κλινικές ενδείξεις και κλινικές μελέτες αποτελεσματικότητας. 

Τέλος, αξίζει να αναφερθούμε στην κατάσταση της πανδημίας στην Ινδία, όπου η εκτεταμένη εξάπλωση του ιού συμπίπτει με την επικράτηση του μεταλλαγμένου στελέχους B.1.617 το οποίο εντοπίσθηκε στην περιοχή Maharashtra. Συγκεκριμένα μελετήθηκαν τα υποστελέχη αυτής της παραλλαγής, εκ των οποίων το B.1.617.2, πρόσφατα αναβαθμίστηκε σε «στέλεχος ανησυχίας» (Variant of Concern) από το Ηνωμένο Βασίλειο. Αυτό αποφασίστηκε λόγω της παρόμοιας μεταδοτικότητας που παρουσιάζει με το γνωστό ως βρετανικό στέλεχος, το Β.1.1.7. αλλά και διότι το ενδεχόμενο της αυξημένης μεταδοτικότητάς του είναι πιθανό, λόγω του προφίλ των μεταλλάξεών που φέρει. Τα υπόλοιπα γνωστά στελέχη Β.1.617.1 και Β.1.616.3 παραμένουν στην κατηγορία «ειδικού ενδιαφέροντος».

Στην κατηγορία «ανησυχίας» ταξινομούνται και τα στελέχη που είναι γνωστά ως Μ. Βρετανίας (B.1.1.7), Ν. Αφρικής (B.1.351) και Βραζιλίας (P.1).

Η παρουσία του στελέχους Β.1.617.2 παρατηρείται αυξημένη στις περισσότερες περιοχές της Μ. Βρετανίας.  Η πορεία του βρίσκεται υπό διαρκή παρακολούθηση και αναμένονται τα νέα δεδομένα. Πάντως φαίνεται ότι τόσο η φυσική ανοσία, όσο και η ανοσία από τα εμβόλια να περιορίζουν την πιθανότητα διαφυγής του.