Coronavirus: Ce se întâmplă atunci când o persoană este infectată simultan cu două variante

Oamenii de știință din Brazilia au raportat recent că două persoane au fost simultan infectate cu două variante diferite de SARS-CoV-2, virusul care provoacă COVID-19. Această co-infecție părea să nu aibă niciun efect asupra gravității bolii pacienților și ambii și-au revenit fără a fi nevoie să fie spitalizați.

Deși acesta este unul dintre puținele astfel de cazuri înregistrate – și studiul nu a fost încă publicat într-un jurnal științific – oamenii de știință au observat infecții cu tulpini multiple cu alte virusuri respiratorii, cum ar fi gripa. Acest lucru a ridicat întrebări despre modul în care acești viruși pot interacționa la o persoană infectată și ce ar putea însemna pentru generarea de noi variante.

Virușii sunt stăpâni ai evoluției, suferind mutari in mod constant și creând noi variante cu fiecare ciclu de replicare. Presiunile selective din gazdă, cum ar fi răspunsul nostru imunitar, determină, de asemenea, aceste adaptări. Majoritatea acestor mutații nu vor avea un efect semnificativ asupra virusului. Dar cele care oferă un avantaj virusului – de exemplu, prin creșterea capacității sale de a se reproduce sau de a se sustrage sistemul imunitar – sunt motive de îngrijorare și trebuie monitorizate îndeaproape.

Ce se întâmplă atunci când o persoană este infectată simultan cu două variante

Apariția acestor mutații se datorează mecanismului de replicare predispus la erori pe care îl folosesc virușii. Virușii ARN, cum ar fi gripa și hepatita C, generează un număr relativ mare de erori de fiecare dată când se reproduc. Aceasta creează o „cvasiespecie” a populației de viruși, mai degrabă ca un roi de viruși, fiecare cu secvențe înrudite, dar neidentice. Interacțiunile cu celulele gazdă și sistemul imunitar determină frecvențele relative ale variantelor individuale, iar aceste variante coexistente pot afecta modul în care boala progresează sau cât de bine funcționează tratamentele.

În comparație cu alți virusuri ARN, coronavirusurile au rate de mutație mai mici. Acest lucru se datorează faptului că sunt echipate cu un mecanism de corectură care poate corecta unele dintre erorile care apar în timpul replicării. Cu toate acestea, există dovezi ale diversității genetice virale la pacienții infectați cu SARS-CoV-2.

Detectarea mai multor variante la o persoană ar putea fi rezultatul co-infecției de către diferite variante sau generarea de mutații în interiorul pacientului după infecția inițială. O modalitate de a discrimina aceste două scenarii este prin compararea secvențelor variantelor care circulă în populație cu cele de la pacient. În studiul brazilian menționat mai sus, variantele identificate corespundeau diferitelor linii care fuseseră detectate anterior în populație, implicând o co-infecție cu cele două variante.

Proces numit recombinar

Această co-infecție a deschis îngrijorarea că SARS-CoV-2 dobândește și mai rapid noi mutații. Acest lucru se datorează faptului că coronavirusurile pot suferi, de asemenea, modificări mari în secvența lor genetică printr-un proces numit recombinare. Când doi viruși infectează aceeași celulă, aceștia își pot schimba părți mari ale genomului unul cu celălalt și pot crea secvențe complet noi.

Acesta este un fenomen cunoscut în virusurile ARN. Noile variante de gripă sunt generate de un mecanism similar numit „reasortare”. Genomul virusului gripal, spre deosebire de coronavirus, cuprinde opt segmente sau fire de ARN. Când doi viruși infectează aceeași celulă, aceste segmente se amestecă și se potrivesc pentru a produce viruși cu o nouă combinație de gene. Interesant este că porcii pot fi infectați cu diferite tulpini de virusuri gripale și au fost denumiți „vase de amestecare” care îi amestecă în noi tulpini. Virusul pandemic H1N1 din 2009 a apărut dintr-o reasortare a virusurilor gripei umane, aviare și a celor două porcine.

Cu coronavirusurile, care conțin doar o catenă de ARN în fiecare particulă de virus, recombinarea poate avea loc numai între catenele de ARN derivate de la unul sau mai mulți viruși din aceeași celulă. S-au găsit dovezi ale recombinării atât în ​​laborator, cât și la un pacient infectat cu SARS-CoV-2, sugerând că acest lucru ar putea conduce la generarea de noi variante. De fapt, se propune că capacitatea SARS-CoV-2 de a infecta celulele umane s-a dezvoltat prin recombinarea proteinei spike între coronavirusuri animale strâns legate.

Este important să rețineți că acest lucru necesită ca cei doi viruși să infecteze aceeași celulă. Chiar dacă o persoană este infectată cu mai multe variante, dacă se reproduc în diferite părți ale corpului, nu vor interacționa între ele. Într-adevăr, acest lucru a fost observat la pacienți, unde s-au găsit diferite cvasi-specii de coronavirusuri în căile respiratorii superioare și inferioare, sugerând că virusurile din aceste locuri nu se amestecau direct între ele.