Subvarianty omikronu BA.1.1 a BA.2 s novými mutacemi se objevily na Novém Zélandu a v Hongkongu

Subvarianty omikronu BA.1.1 a BA.2 s novými mutacemi se objevily na Novém Zélandu a v Hongkongu 1

Vývoj těžkého akutního respiračního syndromu SARS-CoV-2, patogenu zodpovědného za pandemii covid-19, zůstává v centru zájmu výzkumníků po celém světě. Některé mutace zvyšují virovou zdatnost a přežití, zatímco jiné jsou spojeny se zvýšením přenosnosti a nakažlivosti viru. Oproti tomu jiné únikové mutace usnadňují šíření viru, navzdory přítomnosti protilátek proti jiným variantám viru.

Nová studie zveřejněná na předtiskovém serveru bioRxiv popisuje mutace nalezené ve variantě SARS-CoV-2 BA.1 v Hongkongu a na Novém Zélandu (NZ), které mohly být nápomocné při náhlém nárůstu případů covid-19 v těchto regionech.

Díky dostupnosti nástrojů pro sekvenování celého genomu nové generace byl genomický dohled nad SARS-CoV-2 prováděn téměř od začátku pandemie. Tyto snahy odhalily, že hlavní silou umožňující cirkulaci SARS-CoV-2 na vysoké úrovni v celosvětové populaci je jeho pokračující vývoj. Mezi několika variantami SARS-CoV-2, které byly identifikovány, bylo 5 označeno za varianty obav (VOC), včetně variant alfa, beta, gama, delta a omikron. Varianta omikron, která byla poprvé hlášena v Jižní Africe, Botswaně a Hongkongu v listopadu 2021, rychle získala celosvětovou dominanci a vytlačila variantu delta. Byly hlášeny 3 subvarianty varianty SARS-CoV-2 omikron, což je BA.1, BA.2 a BA.3. Pro BA.1 je charakteristická mutace spike R346K a má podlinii BA.1.1. která spolu s mateřskou BA.1 představuje většinu případů omikronu v současné fázi pandemie.

Zkoumání nových genomů SARS-CoV-2 z těchto zemí vedlo k objevení variant BA.1.1 a BA.2. Je zajímavé, že tyto oblasti byly svědky oživení covidu-19, i přes předchozí dobré zvládání nemoci. To naznačuje, že nové mutace mohly přispět k nárůstu nových případů v obou zemích. Na rozdíl od zbytku světa Nový Zéland ohlásil svůj první případ omikronu kvůli BA.1 v prosinci 2021 a první BA.1.1 první den roku 2022. Mezitím došlo k nárůstu případů covid-19 na Novém Zélandu od 22. února 2022, což vede k postulátu, že během tohoto období pokračovala evoluce virů. Byla usnadněna výskytem až 70 mutací na virový genom, přičemž varianty BA.1.1 a BA.2 představovaly většinu případů, zatímco BA.1 se zdála být na ústupu. Nové mutace byly nalezeny v nestrukturálním proteinu (NSP)3, NSP10 a NSP14, přičemž všechny 3 jsou přítomny v genomech BA.1.1. Mutace NSP10 byla nalezena ve více než 700 genomech SARS-CoV-2; mutace NSP3 a NSP14 se však nevyskytují společně a ovlivňují různé části genomu BA.1.1.

Dopad těchto mutací není znám; mutace NSP14 však tvoří část vazebné kapsy důležitého kofaktoru S-adenosylmethionin (SAM) aktivity proteinu guanin-N7 methyltransferázy. Protože poslední 3 zbytky motivu, kde se tato mutace vyskytuje, se téměř nikdy nezmění, tato mutace snižuje aktivitu NSP14 jako guanin-N7 methyltransferázy. Na Novém Zélandu byla nalezena také nová subvarianta delty v téměř 120 genomech. Tato subvarianta, která byla poprve nalezena 28. prosince 2021, má 10 nových substitucí ve spike, nukleokapsidových a nestrukturních proteinech.  Existuje také mnoho prekurzorových genomů, což naznačuje, že tato subvarianta vznikala postupně. Kromě toho tato subvarianta delty nese v průměru 50 nebo 51 mutací na genom, což ji řadí mezi varianty delta s nejvyšší mutační zátěží. To je však mnohem méně než omikron, který obsahuje kolem 70 mutací na genom. Tento nový kmen delty se nerozšířil příliš rychle ani extenzivně, protože jej překonaly omikron BA.1.1 a BA.2. Mezi nimi 2 podvarianty BA.1.1 převyšují počtem variantu BA.2, což může naznačovat, že jsou zodpovědné za větší aktuální nárůst případů než ta. V Hongkongu začal omikron způsobovat nárůst případů až v únoru 2022, i když tato varianta byla původně identifikována v Hongkongu už v polovině listopadu 2021. To by mohlo naznačovat, že během období zpoždění došlo k novým mutacím. Současná studie uvádí, že převážnou většinu genomů po 1. únoru 2022 představoval BA.2 spíše než BA.1 nebo BA.1.1. Mezi genomy BA.2 z Hongkongu byly nalezeny 3 nové mutace. Jedna je na spike proteinu a může ovlivnit jeho funkci při uchycení a vstupu do buňky, zatímco ostatní mutace zřejmě ovlivňují NSP3 a NSP8. Téměř všechny genomy BA.2 nesou všechny tyto mutace. Bylo zjištěno, že vznikly odděleně, přičemž 2 byly hlášeny v několika případech ze Singapuru, Indonésie a dalších zemí včetně Velké Británie od 31. prosince 2021 a dále, dokud nebyly všechny 3 nalezeny v genomu z 12. ledna 2022. Tato subvarianta se zdá být hlavní silou, která pohání současnou vlnu případů v Hongkongu. Z pevninské Číny se v roce 2022 neobjevila žádná genomická data. Proto není známo, zda tento kmen přispěl k tamní epidemii, ačkoli blízkost Hongkongu a pevninské Číny tuto možnost vyvolává.

Nezdá se, že by byl omikron náchylnější k mutacím než jiné varianty, přičemž od jeho identifikace nevznikly žádné zjevné nové varianty. Vznik dominantních subvariant na Novém Zélandu a v Hongkongu se zdá být náhodným procesem. Dokonce i dominantní subvarianty v těchto oblastech vykazovaly pouze 2 nebo 3 nové mutace, což podporuje postulát, že tato varianta má stejnou základní míru mutací jako ostatní varianty. K pochopení toho, co vedlo ke vzniku omikronu, je zapotřebí další výzkum, zatímco současné poznatky naznačují, že nové mutace v dominantních subvariantách BA.1.1 a BA.2 z Hongkongu a Nového Zélandu vedly k jejich zvýšenému rozšíření v těchto zemích. Pokračující genomický dohled je proto nezbytný ke sledování vývoje SARS-CoV-2, protože tento virus může vést k prodloužení pandemie.