Bilim adamları, Omicron BA.5 alt değişkeninde, akciğer hücrelerini verimli bir şekilde enfekte etmesine izin veren bir mutasyon keşfettiler. Bu gelişme, özellikle yüksek risk gruplarında daha ciddi hastalık sonuçlarına yol açabilir. Çalışma, Omicron alt varyantlarının evriminin devam eden izlenmesinin önemini vurgulamaktadır.
Gelecek SARS-CoV-2 varyantlar ayrıca alt solunum yollarını enfekte etme yeteneğini yeniden kazanabilir.
Omikron türevi virüs varyantlar şu anda küresel olarak SARS-CoV-2 enfeksiyonlarının çoğundan sorumludur. Selefleriyle karşılaştırıldığında, Omicron genellikle daha az şiddetli hastalığa yol açar. Bu, büyük ölçüde Omicron’un akciğer hücrelerini enfekte etme yeteneğinin azalmasına ve sonuç olarak daha az sıklıkla pnömoniye neden olmasına atfedilir. Bununla birlikte, Alman Primat Merkezi – Leibniz Primat Araştırma Enstitüsü’nden bilim adamlarının da dahil olduğu uluslararası araştırmacılardan oluşan bir ekip, Omicron alt değişkeni BA.5’in başak proteininde bir mutasyon keşfetti. Bu mutasyon, virüsün akciğer hücrelerini tekrar verimli bir şekilde enfekte etmesine izin verir.
Bu çalışma, Omicron alt varyantlarının, akciğerleri etkili bir şekilde enfekte etme yeteneklerini yeniden kazanacak ve yüksek riskli hastalarda ve yetersiz bağışıklığı olan kişilerde ciddi hastalığa neden olacak şekilde evrimleşebileceğine dair kanıtlar sunmaktadır. Bulgular dergide yayınlandı Doğa İletişimi.
Omicron Alt Varyantları: BA.1 ve BA.2
BA.1 ve BA.2 Omicron alt varyantları, COVID-19 2022’nin ilk yarısında pandemik. Bu alt varyantlar, Delta varyantı ve diğerleriyle karşılaştırıldığında, akciğer hücrelerini enfekte etme yeteneğinde azalma gösterdi. Bununla birlikte, 2022 sonbaharında diğer Omicron alt varyantlarını geride bırakan BA.5 alt varyantının bulaşıcı etkinliği başlangıçta belirsizdi. Alman Primat Merkezi’nden Markus Hoffmann ve Stefan Pöhlmann, bir araştırma ekibine başak proteinindeki bir mutasyon nedeniyle BA.5’in akciğer hücrelerini önceki Omicron alt varyantlarından çok daha verimli bir şekilde enfekte ettiğini göstermeye öncülük etti.
Artan akciğer hücresi girişinden kısmen sorumlu olan H69Δ/V70Δ mutasyonunun kırmızı renkle vurgulandığı Omicron alt değişkeni BA.5’in spike protein modeli. Kredi bilgileri: Markus Hoffmann
Spike Proteinindeki Mutasyonlar ve Etkileri
Araştırmacılar, BA.5 Omicron alt değişkeninin başak proteininin öncekilerden daha verimli bir şekilde bölündüğünü keşfettiler. Ek olarak BA.5’in başak proteini, virüsün akciğer hücrelerine girişini kolaylaştırır ve hücre füzyon etkinliğini artırır. Ekip, virüsün akciğer hücrelerine nasıl nüfuz ettiğini incelemek için “sahte virüsleri” güvenli bir model olarak kullandı.
Çalışmanın ilk yazarı Markus Hoffmann şöyle açıklıyor: “BA.5’in, virüsün akciğer hücrelerine daha önce baskın olan Omicron alt değişkenlerinden daha verimli bir şekilde nüfuz etmesine izin veren bir mutasyon kazandığını bulduk. Bu nedenle, Omicron alt varyantlarının devam eden evrimi, gelecekte alt solunum yollarına verimli bir şekilde yayılan ve en azından etkili bağışıklık koruması olmayan hastalarda ciddi hastalığa neden olabilen virüsler üretebilir.” Omicron BA.5’in değişen özellikleri, “H69Δ/V70Δ” olarak bilinen önemli bir mutasyondan kaynaklanmaktadır.
Enfeksiyon biyoloğu Dr. Markus Hoffmann (solda) ve Alman Primat Merkezi (DPZ) – Leibniz Primat Araştırma Enstitüsü Enfeksiyon Biyolojisi Birimi başkanı Prof. Dr. Stefan Pöhlmann. Kredi bilgileri: Karin Tilch
Gerçek Virüs ve İleri Çalışmalarla Doğrulama
Bu bulguları doğrulamak için Christian Drosten’in Berlin Üniversite Hastanesi Charité Viroloji Departmanındaki ekibi gerçek virüslerle ek deneyler yaptı. Bu testler, BA.5 suş virüslerinin akciğer hücrelerini verimli bir şekilde enfekte ettiğini doğrulayarak Göttingen’den elde edilen sonuçları doğruladı. Omicron BA.5’in canlı organizmalardaki akciğer hücrelerini de enfekte edip etmediğini belirlemek için Iowa Üniversitesi BA.5 ile enfekte olmuş farelerin akciğerlerini diğer alt değişkenleri alan farelerle karşılaştırdı. BA.5’in, önceki Omicron alt varyantlarına kıyasla farelerin akciğerlerinde 1000 kata kadar daha verimli bir şekilde çoğaldığını buldular.
Son olarak, Greifswald – Insel Riems, Almanya’daki Friedrich-Loeffler-Institut’ta gelincikler üzerinde yapılan deneyler, BA.5 alt değişkeninin üst solunum yollarında önceki virüs varyantlarına göre daha verimli yayıldığını ortaya çıkardı.
Alman Primat Merkezi Enfeksiyon Biyolojisi Birimi başkanı Stefan Pöhlmann, “Toplam olarak, bu, diğer Omicron alt varyantlarına benzer şekilde BA.5’in oldukça bulaşıcı olduğunu ve ayrıca akciğer hücrelerini verimli bir şekilde enfekte etme yeteneğini geliştirdiğini gösteriyor” diyor. “Bu nedenle, artan risk potansiyeline sahip varyantları hızlı bir şekilde tanımlayabilmek için Omicron alt varyantlarının daha fazla gelişimi yakından izlenmelidir.”
Referans: Markus Hoffmann, Lok-Yin Roy Wong, Prerna Arora, Lu Zhang, Cheila Rocha, Abby Odle, Inga Nehlmeier, Amy Kempf, Anja Richter, Nico Joel Halwe, Jacob Schön, Lorenz Ulrich, Donata Hoffmann, Martin Beer, Christian Drosten, Stanley Perlman ve Stefan Pöhlmann, 13 Haziran 2023, Doğa İletişimi.
DOI: 10.1038/s41467-023-39147-4