Co víme o variantách viru SARS-CoV-2 cirkulujících v současnosti

| | ,

Světová zdravotnická organizace (WHO) označila 11. března 2020 šíření virového onemocnění COVID-19 za celosvětovou pandemii vyvolanou virem SARS-CoV-2. Jedná se o obalený virus z čeledi beta-koronavirů. Je tvořen nesegmentovanou jednovláknovou RNA, s pozitivní polaritou, o velikosti přibližně 30 kB. Genom kóduje šestnáct nestrukturálních proteinů (Nsp 1–16), čtyři strukturální proteiny (povrchový protein S, obalový protein E, transmembránový glykoprotein M a vnitřní fosforylovaný nukleokapsidový protein N) a devět akcesorních (doplňujících) proteinů, které ovlivňují patogenezi viru.

Hlavním faktorem virulence je glykoprotein S tvořený dvěma podjednotkami S1 a S2. Podjednotka S1 váže virion na buněčný receptor, zatímco podjednotka S2 hraje roli v průběhu fúze viru s buněčnou membránou. V tuto chvíli známe dvě genetické linie SARS-CoV-2 – linii S a linii L. Linie L je evolučně mladší, šíří se rychleji a také její virulence je vyšší než u evolučně starší linie S. Přesto, že u valné většiny infekcí je jejich průběh mírný, může dojít k rozvoji závažných stavů pneumonie, syndromu akutní respirační tísně, septického šoku a multiorgánového selhání. A to nejčastěji v rizikové skupině pacientů ve věku 65 let a více, obzvláště v případě výskytu přidružených chorob. Současné informace také poukazují na nálezy zvýšených hodnot fibrinogenu, v souvislosti s výskytem embolií. 

Spojené státy vytvořily SARS-CoV-2 Interagency Group (SIG)

Úkolem výše uvedené pracovní skupiny je monitoring nově se objevujících variant viru SARS-CoV-2. SIG v tuto chvíli sdružuje US Department of Health and Human Services (HHS), Centers for Disease Control and Prevention (CDC), National Institute of Health (NIH), Food and Drug Administration (FDA), Biomedical Advanced Research and Development Authority (BARDA) a Department of Defence (DoD). Kromě záchytu nových virových variant je neméně důležitá následná co nejrychlejší charakterizace a klasifikace cirkulujících SARS-CoV-2. Byly vytvořeny tři skupiny, do nichž jsou varianty SARS-CoV-2 řazeny na základě jejich nebezpečnosti a možných dopadů na účinnost v současnosti používaných vakcín, terapií a diagnostických testů. Jinými slovy u nových variant SARS-CoV-2 sledujeme: rychlost šíření v obyvatelstvu, schopnost vyvolat středně těžký až velmi těžký průběh onemocnění COVID-19, schopnost viru vyhnout se detekci v současnosti dostupnými diagnostickými testy, schopnost negativně ovlivnit (a do jaké míry) účinnost terapie pomocí monoklonálních protilátek a v neposlední řadě schopnost viru snížit imunitní odpověď lidského organizmu vůči viru, ať už navozenou přirozenou cestou nebo vakcinací.

Světová zdravotnická organizace před krátkou dobou na základě konzultací a diskuzí s předními virology, epidemiology, skupinami dalších expertů z celého světa rozhodla o dodatečném pojmenování variant viru SARS-CoV-2 pomocí písmen řecké abecedy, a to zejména proto, aby zpřehlednila orientaci ve zprávách i textech. Tato nová nomenklatura nenahrazuje systém dosavadních odborných názvů (systém GISAF, Nextrain a Pango), s jejichž používáním se nadále ze strany WHO počítá v odborných publikacích a sděleních. Nicméně nepopiratelnou snahou Světové zdravotnické organizace bylo také vymezit se proti používání jmenné terminologie variant SARS-CoV-2 na základě jejich první lokalizace, laickou veřejností. Tento přístup přinášel jistou míru stigmatizace, která není vhodná a je velmi neekzaktní.

Virus B.1.1.7 nese nově také označení Alpha, virus B.1.351 označení Beta, virus P.1 byl pojmenován Gamma, virus B.1.617.2 Delta, virus B.1.427/B.1.429 Epsilon, virus P.2 Zeta, virus B.1.525 Eta, virus P.3 Theta, virus B.1.526 Iota, virus B.1.617.1 Kappa a virus C.37 Lambda.

První skupina variant SARS-CoV-2, tzv. Variant of Interest (VOI), zahrnuje ty varianty SARS-CoV-2, které nesou markery spojené se změnami vazby viru na buněčné receptory, mohou snižovat účinek neutralizačních protilátek vytvářených v průběhu předchozích infekcí nebo očkování, stejně jako snížit účinnost léčby i schopnost obcházet diagnostické testy. U těchto variant je možno očekávat zvýšenou přenositelnost v obyvatelstvu, stejně jako potenciálně závažnější průběh onemocnění COVID-19.

Druhá skupina byla pojmenována Variant of Concern (VOC) a řadíme do ní varianty SARS-CoV-2 s rychlým přenosem mezi lidmi, vyvolávající závažný průběh onemocnění COVID-19, vedoucí k nutnosti hospitalizace s možností úmrtí. Tyto varianty viru prokazatelně snižují protilátky generované během předchozích onemocnění nebo očkováním, snižují účinnost v současnosti používaných vakcín, zkreslují diagnostické testy.

Třetí skupina nazvaná Variant of High Consequence (VHC) zahrnuje ty virové varianty, u kterých máme prokazatelné důkazy, že preventivní opatření stejně jako léčebné zásahy mají sníženou účinnost (v porovnání s jejich účinností vůči jiným virovým variantám).

V současnosti řadíme do skupiny VOI variantu B.1.526, která byla poprvé zachycena v listopadu loňského roku v New Yorku. O této variantě víme, že snižuje citlivost vůči terapeutické kombinaci monoklonálních protilátek bamlanivimabu a etesevimabu a také úspěšně snižuje účinnost neutralizačních konvalescentních a postvakcinačních sér.

Obdobné vlastnosti byly prokázány i u dalších variant B.1.526.1 a B.1.525, které také spadají do této skupiny VOI. Dále do této skupiny řadíme variantu P.2, u níž bylo zjištěno, že snižuje účinek postvakcinačních sér. Varianta B.1.526.1 byla poprvé zachycena v New Yorku. Varianta B.1.525 byla poprvé detekována ve Velké Británii a Nigérii v prosinci 2020. První záchyt varianty P.2 pochází z března 2020 v Brazílii.

Varianta B.1.617, Delta, poprvé zjištěná v Indii v říjnu 2020, spadá podle nejnovějšího přehledu WHO také do skupiny VOI

Varianta B.1.617je považována za infekčnější (o 20–30 % v porovnání s prvními viry cirkulujícími na počátku pandemie), schopnou vyvolat závažnější průběh onemocnění COVID-19 a do určité míry se vyhnout ochrannému účinku očkování. V tuto chvíli Indie čelí značnému náporu šíření SARS-CoV-2, odhadem 60 % cirkulující virové nálože v Indii je přičítáno této virové variantě. Dvojitá mutanta v oblasti proteinu S by podle některých názorů mohla negativně ovlivnit účinek současných vakcín, ovšem nikoliv tak, že by účinnost spadla z hodnoty 95 % na 0 %. Na druhou stranu není možno opominout fakt vysoké hustoty obyvatelstva v městských aglomeracích, multigenerační bydlení, takřka nulové vybavení ventilacemi a masivní shromažďování obyvatelstva v případě kulturních a náboženských oslav a událostí, stejně jako voleb. V současnosti bylo analyzováno 1 200 sekvencí B.1.617 izolovaných z klinických izolátů SARS-CoV-2 pocházejících převážně z Indie, Velké Británie, USA a Singapuru. Analýza ukázala, že se nejedná o jednu homologní skupinu varianty B.1.617. Na základě sekvenační analýzy se tato skupina rozpadla do tří podskupin označených jako B.1.617.1, B.1.617.2 a B.1.617.3. První dvě podskupiny byly nalezeny v prosinci 2020 v Indii a v rámci cirkulace v Indii převažují. Třetí podskupina byla v Indii detekována poprvé v říjnu 2020 a je zachycována relativně vzácně. V Indii cirkulují i jiné varianty viru, ovšem B.1.617 začíná výrazně převažovat.

Do skupiny VOC patří varianta B.1.1.7, Alpha, obsahující velké množství mutací

Poprvé byla varianta B.1.1.7zachycena ve Velké Británii, a v současnosti byla již detekována v mnoha dalších zemích, včetně USA. V lednu 2021 britští vědci uvedli, že tato varianta by mohla být spojena se zvýšeným rizikem úmrtí. B.1.1.7 se velmi snadno přenáší – až o 50 % snadněji než viry nenesoucí zmiňovanou mutaci.

Varianta B.1.351, označení Beta, poprvé detekovaná v Jihoafrické republice, průkazně snižuje citlivost vůči bamlanivimabu a etesevimabu

Ovšem variantu B.1.351 je možno zasáhnout jinými monoklonálními protilátkami. Obdobně jako varianta B.1.526 snižuje účinnost konvalescentní i postvakcinační plazmy. V současnosti již tento virus cirkuluje v mnoha dalších zemích mimo Jihoafrickou republiku. V USA byl detekován poprvé na konci ledna letošního roku.

V Brazílii vyvolává pozornost varianta P.1, Gamma

Varianta P.1 byla poprvé identifikována  na japonském letišti Haneda u čtyř osob přilétajících z Brazílie. Tyto osoby se na letišti podrobily běžnému předepsanému rutinnímu screeningu. Tato varianta SARS-CoV-2 nese 17 unikátních mutací, včetně tří lokalizovaných oblastí proteinu S. V USA byl tento typ viru zjištěn na konci ledna letošního roku. Varianta P.1 opět průkazně snižuje účinek koktejlu monoklonálních protilátek bamlanivimabu a etesevimabu a snižuje účinnost podání konvalescentního a postvakcinačního séra.

Skutečností zůstává, že mutace (pro SARS-CoV-2 se jedná o jednu substituci každý 11. den cirkulace) umožňují vznik mnoha nových variant viru, ovšem mnohé z nich tak rychle, jak se objeví, tak rychle také zmizí. Je třeba věnovat tomuto procesu velmi detailní pozornost. Zaměřit se především na rychlost šíření nových variant v obyvatelstvu, sledovat, zda se neliší průběh onemocnění COVID-19 vyvolaného novou variantou od průběhu onemocnění vyvolaného známými v současnosti cirkulujícími variantami viru, podrobně studovat, zda a jak tyto nové varianty mohou ovlivnit současné terapie, účinnost podávaných vakcín a testování.

Americké konsorcium SPHERES (SARS-CoV-2 Sequencing for Public Health Emergency Response, Epidemiology and Surveillance) uskutečňuje program molekulární detekce a koordinace sekvenování viru SARS-CoV-2. Na sekvenování se podílejí klinické laboratoře, stejně jako vědecké instituce, vojenské agentury a laboratoře (Walter Reed Army Institute of Research, Naval Health Research Center, United States Army Medical Research Institute of Infectious Diseases), neziskové organizace typu nadace Billa a Melindy Gates, Noblis nebo Chan Zuckerberg BioHub a soukromý sektor (Abbot Diagnostics, Beckman Coulter Inc, Moderna, One Codex, Qiagen, Quest Diagnostics, Roche Diagnostics, Takara Bio) ze 37 států unie. Přístup do této platformy má Genome Canada a COVID-19 Genomics UK Consortium.

Po roce fungování této platformy je k dispozici více než 260 000 celých sekvencí viru.

prof. RNDr. Vanda Boštíková, Ph.D.

Fakulta vojenského zdravotnictví
Univerzita obrany v Brně

Předchozí

HPV viry a vakcinace

Přehled komplexní péče o pacienty s diferencovaným karcinomem štítné žlázy

Další