انواع ناپدید شدن: درس هایی از گاما، آیوتا و مو


در اوایل سال ۲۰۲۱، دانشمندان در کلمبیا یک نوع جدید و نگران کننده کروناویروس را کشف کردند. این نوع که در نهایت به عنوان مو شناخته شد، دارای چندین جهش نگران کننده بود که کارشناسان معتقد بودند می تواند به آن کمک کند تا از دفاع سیستم ایمنی فرار کند.

طی ماه‌های بعد، مو به سرعت در کلمبیا گسترش یافت و به موج جدیدی از موارد کووید-۱۹ دامن زد. تا پایان ماه اوت، این بیماری در ده‌ها کشور شناسایی شده بود و سازمان بهداشت جهانی آن را به عنوان “نوعی مورد علاقه” معرفی کرده بود.

جوزف فاوور، اپیدمیولوژیست ژنومی در مرکز پزشکی دانشگاه نبراسکا و نویسنده یک مطالعه اخیر در مورد این نوع، گفت: «مو شروع به ایجاد سروصدا در سطح جهانی کرده بود.

و بعد آب شد. امروزه، این نوع از بین رفته است.

برای هر دلتا یا Omicron یک گاما، آیوتا یا مو وجود دارد، انواعی که موج‌های محلی را تحریک کردند اما هرگز به تسلط جهانی نرسیدند. کارشناسان می‌گویند در حالی که درک Omicron یک اولویت حیاتی برای سلامت عمومی است، اما می‌توان از این دودمان کمتر آموخت.

جوئل ورتهایم، اپیدمیولوژیست مولکولی در دانشگاه کالیفرنیا سن دیگو گفت: «این ویروس انگیزه ای برای توقف سازگاری و تکامل ندارد. و دیدن اینکه چگونه این کار را در گذشته انجام داد، به ما کمک می کند تا برای کارهایی که ممکن است در آینده انجام دهد آماده شویم.

مطالعات انجام شده بر روی شکاف های نظارتی و اشتباهات سیاستی – ارائه شواهد بیشتری مبنی بر موثر نبودن ممنوعیت های سفر بین المللی آمریکا – و آنچه باعث موفقیت ویروس می شود، نشان داده است که نشان می دهد در مرحله اولیه همه گیری، انتقال مهم تر بود. نسبت به فرار ایمنی

این تحقیق همچنین میزان اهمیت زمینه را مشخص می کند. انواعی که در بعضی جاها تأثیر می گذارند هرگز در بعضی جاها جای پایی نمی یابند. در نتیجه، پیش‌بینی این که کدام گونه‌ها به برتری می‌رسند، دشوار است، و ماندن در بالای انواع و پاتوژن‌های آینده به نظارت جامع و تقریباً بلادرنگ نیاز دارد.

دکتر Wertheim گفت: “ما می توانیم با نگاه کردن به توالی ژنومی ویروسی و گفتن، “این یکی از دیگری بدتر است” چیزهای زیادی به دست آوریم. اما تنها راه برای دانستن واقعی آن تماشای گسترش آن است، زیرا انواع بالقوه خطرناک زیادی وجود دارد که هرگز به وجود نیامدند.

ویروس کرونا دائماً در حال تغییر است و اکثر انواع جدید هرگز مورد توجه یا نامگذاری قرار نمی گیرند. اما دیگران هشدار می دهند، یا به این دلیل که به سرعت رایج تر می شوند یا به این دلیل که ژنوم آنها شوم به نظر می رسد.

هر دو در مورد مو صادق بودند که در کلمبیا گسترش یافت. مری پترون، اپیدمیولوژیست ژنومی در دانشگاه سیدنی و نویسنده مقاله جدید مو، می‌گوید: «این حاوی چند جهش بود که مردم از نزدیک مشاهده می‌کردند. چندین جهش در پروتئین اسپایک آن در سایر انواع سیستم ایمنی از جمله بتا و گاما ثبت شده است.

در مطالعه جدید، که هنوز در یک مجله علمی منتشر نشده است، دانشمندان ویژگی های بیولوژیکی مو را با ویژگی های آلفا، بتا، دلتا، گاما و ویروس اصلی مقایسه کردند. دکتر فاوور گفت که مو سریعتر از هیچ گونه دیگری تکثیر نمی کند، اما ایمنی گریزان ترین نوع از این دسته بود – به گفته دکتر فاور، نسبت به آنتی بادی ها بیشتر از هر گونه شناخته شده دیگری غیر از Omicron مقاوم بود.

محققان با تجزیه و تحلیل توالی ژنومی نمونه‌های مو جمع‌آوری‌شده از سراسر جهان، گسترش این گونه را بازسازی کردند. آنها به این نتیجه رسیدند که مو احتمالاً در اواسط سال ۲۰۲۰ در آمریکای جنوبی ظاهر شده است. سپس قبل از اینکه شناسایی شود ماه ها در گردش بود.

نظارت ژنومی در بسیاری از بخش‌های آمریکای جنوبی “ناقص و ناقص” بود جسی بلوم، متخصص تکامل ویروسی در مرکز تحقیقات سرطان فرد هاچینسون در سیاتل. «اگر نظارت بهتری در آن مناطق وجود داشت، احتمالاً ارزیابی سریع‌تر از میزان نگرانی مو آسان‌تر بود.»

مو چالش دیگری نیز ارائه کرد. اتفاقاً نوعی جهش به نام جهش تغییر قاب شناخته می‌شود که در نمونه‌های کروناویروس نادر بود. زمانی که دانشمندان، از جمله دکتر فاور، سعی کردند توالی‌های Mu خود را در GISAID، یک مخزن بین‌المللی ژنوم‌های ویروسی که برای بررسی انواع جدید استفاده می‌شود، به‌عنوان خطا علامت‌گذاری کنند.

این عارضه باعث ایجاد تأخیر در اشتراک‌گذاری عمومی سکانس‌های Mu شد. محققان دریافتند مدت زمانی که بین جمع‌آوری نمونه ویروس از یک بیمار تا زمانی که در GISAID در دسترس عموم قرار گرفت، برای موارد Mu به طور مداوم طولانی‌تر از موارد دلتا بود.

دکتر فاور گفت: «خود ژنوم اساساً شکاف های نظارتی مصنوعی ایجاد می کرد. «حداقل در تجربه ما باعث شد که هفته‌ها داده‌ها را دریافت نکنیم، در حالی که معمولاً سعی می‌کنیم آن‌ها را ظرف چند روز دریافت کنیم.»

(محققان تاکید کردند که سیستم های کنترل کیفیت GISAID مهم هستند و مخزن مشکل را برطرف کرده است.)

این شکاف‌های نظارتی را با گریزهای ایمنی مو ترکیب کنید و به نظر می‌رسید که این نوع آماده به راه افتادن است. اما این چیزی نیست که اتفاق افتاده. دانشمندان دریافتند در عوض، مو از آمریکای جنوبی و مرکزی به قاره‌های دیگر تابش می‌کند، اما پس از رسیدن به آنجا، به طور گسترده در گردش نبود. دکتر پترون گفت: «این نشانه‌ای از این بود که این نوع لزوماً آنطور که ما انتظار داشتیم با شاید جمعیت آمریکای شمالی و اروپا مناسب نیست.»

این احتمالاً به این دلیل بود که مو خود را در حال رقابت با یک نوع حتی قدرتمندتر یافت: دلتا. دلتا به اندازه Mu در جاخالی دادن آنتی بادی ها مهارت نداشت، اما قابل انتقال تر بود. دکتر بلوم گفت: «بنابراین، در نهایت، دلتا به طور گسترده‌تری گسترش یافت.

مطالعه انواع موفق فقط نیمی از داستان را بیان می کند. دکتر پترون گفت: “تغییرهایی که غالب نمی شوند، به نوعی کنترل های منفی هستند.” “آنها به ما می گویند چه چیزی کار نمی کند، و با انجام این کار، به پر کردن شکاف های دانش در مورد تناسب اندام کمک می کنند.”

دلتا علاوه بر مو از چندین نوع سیستم ایمنی گریزان از جمله بتا، گاما و لامبدا پیشی گرفت. این الگو نشان می‌دهد که فرار سیستم ایمنی به تنهایی کافی نیست تا به گونه‌ای اجازه دهد تا از نسخه بسیار قابل انتقال ویروس پیشی بگیرد – یا حداقل در مرحله اولیه همه‌گیری، زمانی که افراد کمی مصونیت داشتند، نبود.

اما واکسیناسیون و امواج متعدد عفونت، چشم انداز ایمنی را تغییر داده است. به گفته دانشمندان، یک نوع بسیار مقاوم در برابر سیستم ایمنی اکنون باید از مزیت بیشتری برخوردار باشد، که احتمالاً بخشی از دلیل موفقیت Omicron است.

مطالعه اخیر دیگری نشان داد که در شهر نیویورک، گامای ایمن‌گریز در محله‌هایی با سطوح بالاتر ایمنی از قبل، بهتر عمل می‌کند، در برخی موارد به این دلیل که در اولین موج کووید به شدت ضربه خوردند. دکتر Wertheim که نویسنده این مطالعه بود، گفت: “ما نمی توانیم یک نوع جدید را در خلاء مشاهده کنیم، زیرا در سایه همه گونه های قبل از آن به وجود می آید.”

در واقع، برخورد انواع گذشته نشان می دهد که موفقیت به شدت به زمینه بستگی دارد. به عنوان مثال، شهر نیویورک ممکن است زادگاه نوع آیوتا بوده باشد که برای اولین بار در نمونه‌های ویروس جمع‌آوری‌شده در نوامبر ۲۰۲۰ شناسایی شد. دکتر پترون گفت: «و بنابراین خیلی زود جای پای خود را پیدا کرد. حتی پس از ورود نوع آلفای قابل انتقال تر، آیوتا برای ماه ها نوع غالب شهر باقی ماند تا اینکه در نهایت از بین رفت.

اما در کانکتیکات، جایی که آیوتا و آلفا هر دو در ژانویه ۲۰۲۱ ظاهر شدند، همه چیز به طور متفاوتی رخ داد. دکتر پترون، که مطالعه ای را در مورد انواع مختلف در این دو منطقه انجام داد، گفت: “آلفا به نوعی بلافاصله بلند شد، و آیوتا شانسی نداشت.”

یک الگوی مشابه در حال حاضر با دودمان چندگانه Omicron شروع به بازی کرده است. در ایالات متحده، BA.2.12.1، یک متغیر فرعی که برای اولین بار در نیویورک شناسایی شد، شروع به کار کرد، در حالی که در آفریقای جنوبی، BA.4 و BA.5 موج جدیدی را ایجاد می کنند.

سارا اتو، زیست شناس تکاملی در دانشگاه بریتیش کلمبیا، گفت که این دلیل دیگری برای مطالعه انواعی است که از بین رفته اند. گونه‌ای که برای زمان و مکان معینی مطابقت ضعیفی داشت، می‌توانست در دیگری به پرواز درآید. در واقع، بدبختی مو ممکن است این بوده باشد که خیلی زود ظاهر شد. “ممکن است افراد کافی وجود نداشته باشند که مصونیت داشته باشند که واقعاً آن نوع را تقویت کنند.” دکتر اتو گفت.

او گفت، اما نوع بعدی نگرانی می تواند یک نسل یا چیزی شبیه به یک دودمان مصونیت گریز باشد که هرگز کاملاً به وجود نیامده است.

نگاه کردن به نسخه‌های قبلی همچنین می‌تواند بینشی در مورد اینکه چه چیزی در نگهداری آن‌ها مؤثر بوده است – یا نه. مطالعه جدید گاما، شواهد بیشتری را ارائه می دهد که نشان می دهد ممنوعیت های مسافرتی بین المللی، حداقل همانطور که ایالات متحده آنها را اجرا کرده است، بعید است که از گسترش جهانی یک نوع آن جلوگیری کند.

گاما برای اولین بار در اواخر سال ۲۰۲۰ در برزیل شناسایی شد. در ماه مه همان سال، ایالات متحده اکثر شهروندان غیرآمریکایی را از سفر به این کشور از برزیل منع کرد، این محدودیت تا نوامبر ۲۰۲۱ برقرار بود. با این حال گاما در ایالات متحده شناسایی شد. ایالات در ژانویه ۲۰۲۱ و به زودی به ده ها ایالت گسترش یافت.

از آنجایی که گاما هرگز در سراسر جهان تسلط پیدا نکرد، مطالعه گسترش آن تصویر «پاک‌تری» از اثربخشی ممنوعیت‌های سفر ارائه کرد. تتیانا واسیلیوا، اپیدمیولوژیست مولکولی در دانشگاه کالیفرنیا سن دیگو و نویسنده این مطالعه گفت. او گفت: «وقتی نوبت به مطالعه انواعی مانند، مثلاً، دلتا می‌رسد – چیزی که باعث شیوع گسترده در هر مکان شده است – گاهی اوقات یافتن الگوها واقعاً دشوار است، زیرا در مقیاس بسیار بزرگ و بسیار سریع اتفاق می‌افتد. .

دکتر فاور گفت: در شرایط اضطراری جهانی بهداشتی، با ویروسی که به سرعت تغییر می کند، انگیزه قابل درک برای تمرکز بر آینده وجود دارد. و هنگامی که توجه جهان به دلتا و سپس Omicron معطوف شد، او و همکارانش درباره ادامه مطالعه خود درباره اخبار قدیمی مو بحث کردند.

دکتر فاوور به یاد می آورد: «ما مثل این بودیم که آیا کسی دیگر به مو اهمیت می دهد؟» اما ما فکر می‌کنیم که هنوز جا برای مطالعات باکیفیت وجود دارد که سوالاتی را در مورد انواع نگرانی‌های قبلی مطرح می‌کنند و سعی می‌کنند به آنچه اتفاق افتاده است نگاه کنند.