იმ 13 მუტაციას, რომლებსაც, შესაძლოა, ომიკრონის საწინააღმდეგოდ ემუშავათ, პიქირით იმოქმედეს და ახალი კორონავირუსის ამ ვარიანტის გადარჩენაში დიდი წვლილი შეიტანეს. 

ექთნები ჰოსპიტლებში ახალი კორონავირუსის ახალ ტალღას ებრძვიან, ხოლო ევოლუციურ ბიოლოგებს საბრძოლველად  საკუთარი არენა აქვთ: ისინი იკვლევენ, როგორ გაჩნდა და განვითარდა SARS-CoV-2-ის ახალი ვარიანტი - ომიკრონი, რომელიც გლობალურად უკვე დომინანტურია. 

გასული წლის ნოემბერს, როცა სამხრეთ აფრიკაში ომიკრონი გაჩნდა, მეცნიერები გაკვირვებულები იყვნენ მისი გენეტიკური აგებულებით. მაშინ, როცა უფრო ადრინდელი ვატიანტები ვუჰანური ვარიანტისგან მხოლოდ ორი ათეული მუტაციით განსხვავდებოდნენ, ომიკრონს მთლად 53 ახალი მუტაცია გაუჩნდა - შოკისმომგვრელად მაღალი მაჩვენებელი ვირუსულ ევოლუციაში.

კვლევით, რომელიც გასულ კვირას სამედიცინო პლატფორმაზე გამოქვეყნდა, მეცნიერთა საერთაშორისო ჯგუფმა კიდევ უფრო შემატა გაურკვევლობა ამ მოვლენებს. მეცნიერების  მოსაზრებით, 13 მუტაცია იშვიათად ან თითქმის არ გვხვდება სხვა კორონავირუსებში, და მათი აზრით, თითოეული მათგანი საზიანო უნდა ყოფილიყო ომიკრონისთვის. ამის ნაცვლად, მუტაციებმა ერთობლიობაში დადებითად იმუშავეს და მთავარი ღერძი გახდნენ ომიკრონის გადარჩენისა და ძირითადი ფუნქციების შეძენის საქმეში. 

ამჟამად მეცნიერები იმის გაგებას ცდილობენ, როგორ გავიდა ომიკრონი ევოლუციის მოსალოდნელი ჩარჩოებიდან და როგორ გამოიყენა ეს მუტაციები თავის სასარგებლოდ. 

“არის აქ რაღაც საიდუმლოება, რომელიც ვინმემ უნდა გამოარკვიოს,” - ამბობს დარენ მარტინი, ვირუსოლოგი კეიპ ტაუნის უნივერსიტეტიდან, რომელიც ამ კვლევაზე მუშაობდა.

მუტაციები კორონავირუსის არსებობისთვიის ჩვეულებრივი, განუყოფელი მოვლენაა. ვირუსის ყოველი რეპლიკაციის დროს არის მცირე რისკი, რომ ის საკუთარი უჯრედის გენს არასწორად დააკოპირებს. რეპლიკაციის დროს წარმოქმნილი ახალი ფორმების უმეტესობა დეფექტურია და არსებულ ვარიანტებს კონკურენციას ვერ უწევს.  

მუტაციას ვირუსის გაუმჯობესებაც შეუძლია. ახალ და უკეთესს ვარიანტს, პოტენციურად, შესაძლოა გაუჩნდეს ადამიანის უჯრედთან უფრო მჭიდროდ მიბმის ან უფრო სწრაფი რეპლიკაციის უნარი. ვირუსებს, რომლებიც კარგ მუტაციას იძენენ, სხვა ვარიანტებთან კონკურენციაში შესვლა და მათი დამარცხება შეუძლიათ.

მეცნიერებმა ნახეს, რომ 2020 წლის განმავლობაში SARS-CoV-2-მა მსოფლიო მასშტაბით საკმაო რაოდენობით მუტაციები მოაგროვა. 2020  წლის ბოლომდე ევოლუციის პერიოდი ნელი და მდგრადი იყო. 2020 წლის დეკემბერში ბრიტანელმა მეცნიერებმა ახალი ვარიანტი აღმოაჩინეს, რომელიც 23 ისეთ მუტაციას ატარებდა, რომელიც თავდაპირველად ვუჰანში აღმოჩენილ ვირუსს არც ჰქონია.

ახალმა ვარიანტმა - ალფამ - მალევე მოიცვა მსოფლიო. 2021 წელს სხვა ახალი ვარიანტებიც გაჩნდნენ. მათი ნაწილი ყველა ქვეყანასა თუ კონტინენტზე არ გავრცელებულა, მაგრამ კიდევ ერთმა ახალმა ვარიანტმა - დელტამ, რომელსაც 20 განსაკუთრებულად საინტერესო მუტაცია აქვს, ალფას აჯობა და მთელი 2021 წლის ზაფხულის განმავლობაში დომინანტური ვარიანტი გახდა. 

შემდეგ გაჩნდა ომიკრონი, რომელსაც ორჯერ მეტი მუტაცია აქვს მის უშუალო წინა ვარიანტთან შედარებით. როგორც კი ომიკრონი მნიშვნელოვანი გახდა, ექიმმა მარტინმა და მისმა კოლეგებმა ვირუსის რადიკალური ევოლუციის შესწავლა დაიწყეს და მისი 53 მუტაცია ახალი კორონავირუსის სხვა მუტაციებს შეადარეს. ზოგი მუტაცია ომიკრონს, დელტასა და სხვა ვარიანტებს ერთნაირი ჰქონდათ, რაც იმას ნიშნავს, რომ რამდენიმე მუტაცია სხვადასხვა ვარიანტში შენარჩუნდა და ხელახლა აღმოცენდა, და ბუნებრივმა სელექციამ ისინი ისევ და ისევ გადაირჩია.   

მეცნიერებმა განსხვავებული ქცევის ნიშნებიც ნახეს, როდესაც ვირუსის S, ანუ სპაიკ ცილას შეხედეს და მისი შესწავლა დაიწყეს. S ცილა ვირუსის გარე ზედაპირზე მდებარეობს და მისი საშუალებით ებმის ადამიანის უჯრედს.

ომიკრონს სპაიკ ცილაზე 30 მუტაცია აქვს. მეცნიერებმა 13 საკმაოდ უნიკალური მუტაცია სწორედ აქ აღმოაჩინეს, რომლებიც სხვა კორონავირუსებშიც კი ძალიან იშვიათი იყო - ჯერ კიდევ იმ კორონავირუსებში, რომელთა მასპინძელი ღამურაა და არა ადამიანი, ხსნებული 13 მუტაცია მანამდე არც ერთ გენომში არ აღმოუჩენიათ სექვენირების დროს. 

თუკი მუტაცია ვირუსისთვის სასარგებლო, ან თუნდაც ნეიტრალური მოვლენებია, ისინი უფრო მეტი და ხშირი იქნებოდა. თუ მუტაცია იშვიათად ან საერთოდ არ ხდება, ესეც პრობლემაა - მავნებელია ვირუსისთვის და მის რეპლიკაციას უშლის ხელს.

“როცა არის გარკვეული ქცევითი მოდელი, ეს ხმამაღლა და გარკვევით ამბობს რაღაც მესიჯს,” - ამბობს ექიმი მარტინი. -”ნებისმიერი განგრძობითი ცვლილება, სავარაუდოდ, უფრო დეფექტებს წარმოშობს, ვიდრე სიკეთეს, დიდხანს ვერ გასტანს და მალე ამოიწურება.”

ომიკრონი, თითქოს ამ ლოგიკის წინააღმდეგ წავიდა. 

“ომიკრონი არ სუსტდებოდა, არ ილეოდა,” - ამბობს ექიმი მარტინი. “პირიქით - უფრო და უფრო წარმატებით მრავლდებოდა, ვიდრე ოდესმე აქამდე არსებული ნებისმიერი ვარიანტი.” 

ახალი კორონავირუსის 13 მუტაცია იმით არის საინტერესო, რომ ისინი შემთხვევით ან უსისტემოდ არ არიან დაჯგუფებულები სპაიკ ცილის გარშემო. ისინი სამ კლასტერს ქმნიან და თითოეულ მათგანს ცალ-ცალკე საკუთარი მოკრძალებული წვლილი შეაქვს ცილის მოდიფიცირებაში. ეს სამი ადგილი კი სწორედ ის ლოკაციებია, რომლებიც ომიკრონს განსაკუთრებულს ხდის. 

მუტაციების ორი კლასტერი S ცილის წვერზეა მოთავსებული და ადამიანის ანტისხეულებს უშლის ხელს მიებან მას და გავრცელებაში ხელი შეუშალონ. ამის შედეგად ომიკრონი ეფექტურად აინფიცირებს ისეთ ადამიანებსაც კი, რომლებსაც კარგად აქვთ გამომუშავებული ანტისხეულები ან ვაქცინით, ან ბუნებრივად - დაინფიცირების შედეგად. 

მესამე კლასტერი სპაიკ ცილას უფრო სიღრმეში ცვლის. ეს რეგიონი, - ვირუსის მემბრანული შერწყმის დომენი, მოქმედებას იწყებს მაშინ, როდესაც სპაიკ ცილა ადამიანის უჯრედს ებმის და ვირუსს საშუალებას აძლევს, მისი გენეტიკური მასალა მასპინძელ ორგანიზმში გაავრცელოს. 

როგორც წესი, კორონავირუსი შერწყმის დომენს იყენებს ადამიანის უჯრედის მემბრანასთან შესაერთებლად. ასე აღწევს ვირუსის გენეტიკური მასალა ადამიანის უჯრედის სიღრმეში. 

ომიკრონის შერწყმის დომენი რაღაცას კიდევ სხვაგვარად აკეთებს: იმის ნაცვლად, რომ პირდაპირ მასპინძლის უჯრედის მემბრანას შეერწყას, მთელი ვირუსი ერთგვარ უჯრედულ ხვრელში ეშვება და იქ შთაინთქმება, რომლის შემდეგაც უჯრედში გარკვეული ბუშტულოვანი მასა წარმოიქმნება. როგორც კი ომიკრონი ამ ბუშტულოვან ნაწილში ხვდება, ის საკუთარ გენეტიკურ მასალას გამოტყორცნის. 

ადამიანის ორგანიზმში შესვლის ეს ახალი გზა, შესაძლოა, იმის ახსნა იყოს, თუ რატომ არის ომიკრონი დელტაზე “სუსტი”. ადამიანის ზედა სასუნთქ გზებს მარტივად შეუძლიათ ომიკრონის ზემოთ შენარჩუნება და ვირუსის ამ ვარიანტის ამ ბუშტში მოქცევა. ფილტვებში, სადაც COVID-19-ს სიცოცხლისთვის საშიში დაზიანების გამოწვევა შეუძლია, ომიკრონი კარგად ვერ ერწყმის ადამიანის უჯრედებს და ვერ იკიდებს ფეხს.

სპაიკ ცილაზე არსებული სწორედ ეს სამი რეგიონი განაპირობებს ომიკრონის ასეთ წარმატებას. აქამდე უცნობია, თუ რატომ იყო ეს 13 მუტაცია ასეთი იშვიათი ომიკრონამდე.

ექიმ მარტინისა და მისი კოლეგების თქმით, ამის მიზეზი, შესაძლოა, იყოს “ეპისტაზი:” ევოლუციური ფენომენი, რომლის თანახმადაც თითოეული მუტაცია საშიშია ცალკე აღებული, მაგრამ ერთად სიკეთე მოაქვთ. 

შესაძლოა, რომ ომიკრონმა ამ 13 მუტაციის საკუთარი ინტერესების სასარგებლოდ შემობრუნება უჩვეულო გარემო პირობების გამო მოახერხა. ერთ-ერთი დაშვებაა, რომ ეს მოხდა ერთი და განსაკუთრებულად სუსტი იმუნიტეტის მქონე ადამიანის ორგანიმზში, როგორიცაა H.I.V. პაციენტი. ქრონიკული დაავადების მქონე ადამიანები, შესაძლოა, ვირუსის ევოლუციური ლაბორატორია გახდნენ და კორონავირუსის სხვადასხვა ვარიანტებს უმასპინძლონ და განავითარონ. 

ვირუსის ევოლუცია სხვადასხვანაირად მუშაობს სუსტი იმუნიტეტის მქონე მასპინძლისა და ერთი ჯანმრთელი ადამიანიდან მეორეში დღეების ან კვირების განმავლობაში გადაცემის პროცესში. 

“ასეთ დროს ვირუსი ერთი ინდივიდის ორგანიზმშია, და ისეთ მუშაობას იწყებს, რასაც ჩვეულებრივ სიტუაციაში არ გააკეთბდა,” - ამბობს სერგეი პონდი, ევოლუციური ბიოლოგი ტემპლის უნივერსიტეტიდან, რომელიც ახალი კვლევის თანაავტორია. 

იმის გამო, რომ სუსტი იმუნიტეტის მქონე ადამიანი არ გამოყოფს ბევრ ანტისხეულს, ვირუსებს მეტი საშუალება აქვთ განვითარებისთვის. და ახალი ვირუსები, რომლებიც ანტისხეულებს ჯეროვან წინააღმდეგობას უწევენ, მრავლდებიან.  

მუტაცია, რომელიც ვირუსს ანტისხეულებისგან დასხლტომის საშუალებას აძლევს, მისთვის მაინცდამაინც სასარგებლო არ არის. მუტაცია ვირუსის სპაიკ ცილას არასტაბილურს ხდის, და მაგალითად, უფრო სუსტად ებმის ადამიანის უჯრედს. სუსტი იმუნიტეტის პირობებში, ვირუსმა შესაძლოა, ახალი მუტაცია შეიძინოს და ისევ სტაბილური გახადოს სპაიკ ცილა. 

ექიმ პონდის თქმით, მსგავსი მუტაციები, შესაძლოა, ერთსა და იმავე ადამიანში განმეორებით, არაერთხელ მოხდეს, - მანამ, სანამ ომიკრონი ისეთ S ცილას ჩამოაყალიბებს, სადაც ისეთი კომბინაციის მუტაციებია, რომლებიც უკვე ჯანმრთელ ადამიანებშიც კი ეფექტურად მუშაობს. 

“ეს თეორია დასაშვებია,” - ამბობს სარა ოტო, ევოლუციური ბიოლოგი კოლუმბიის უნივერსიტეტიდან ნიუ იორკში, რომელიც ამ კვლევაში არ იყო ჩართული. მისი თქმით, მეცნიერებმა სხვა ექსპერიმენტებიც უნდა ჩაატარონ, რომ სხვა შესაძლო თეორიებიც შემოგვთავაზონ.

არსებობს დაშვებაც, რომ ეს 13 მუტაცია საერთოდ არ არის სასარგებლო ომიკრონისთვის. შესაძლოა, რომ სხვა მუტაციები ხდის ომიკრონს ასეთ წარმატებულს, და ეს 13 უბრალოდ სხვებს ეხმარება.

“მე ფრთხილად ვიქნებოდიო მონაცემთა ისეთ ინტერპრეტაციაში, რომ ყველა ეს მავნე მუტაცია ადაპტიურად სასარგებლო აღმოჩნდა,” - ამბობს ექიმი ოტო.

ექიმ პონდის თქმით, ამ ჰიპოთეზებს ჯერ საკმარისი საფუძვლები არ აქვს. მაგალითად, ჯერ არ არის ცნობილი, ქრონიკული ინფექციის მიმდინარეობის დროს, ომიკრონს რატომ “ურჩევნია,” რომ ე.წ. ბაბლის საშუალებით შეაღწიოს ადამიანის უჯრედებში და არა სხვა გზით. 

“ამ კითხვაზე პასუხის გასაცემად წარმოსახვა არ გვყოფნის,” - ამბობს პონდი.

ჯეიმზ ლოიდ-სმიტი, დაავადების ეკოლოგი კალიფორნიის უნივერსიტეტიდან ლოს ანჯელესში [U.C.L.A.], რომელიც ამ კვლევაში არ იყო ჩართული, ამბობს, რამდენად რთულია ვირუსის ევოლუციის აღდგენა-რეკონსტრუქცია, მიუხედავად იმისა, რომ ის ახლახან აღმოცენდა. 

“ბუნების უსაზღვრო შემოქმედებითობა გვაკვირვებს - ის ბოლომდე შეუცნობელია,” - ამბობს ის.

♦ მასალის წყაროა სტატია Omicron's Radical Evolution, რომელიც ამერიკულ გაზეთ "ნიუ-იორკ თაიმზში" 2022 წლის 24 იანვარს  გამოქვეყნდა.