קיי סאטו חיפש את האתגר הגדול הבא שלו לפני חמש שנים כשהוא טפח אותו - והעולם - בפניו. הוויראולוג הקים לאחרונה קבוצה עצמאית באוניברסיטת טוקיו וניסה לגלף נישה בתחום הצפוף של מחקר HIV. "חשבתי, 'מה אני יכול לעשות במשך 20 או 30 השנים הבאות?'"
הוא מצא תשובה ב- SAR מתפשט במהירות ברחבי העולםו במרץ 2020, כאשר שמועות הסתחררו כי טוקיו עשויה להתמודד עם נעילה שתפסיק את פעילויות המחקר, סאטו וחמישה סטודנטים התפרקו למעבדה של יועץ לשעבר בקיוטו. שם הם החלו ללמוד חלבון ויראלי ש- SARS - COV - 2 משתמש בו תביא את התגובות החיסוניות המוקדמות ביותר של הגוףו סאטו הקים במהרה קונסורציום של חוקרים שימשיך לפרסם לפחות 50 מחקרים על הנגיף.
תוך חמש שנים בלבד, SARS - COV - 2 הפך לאחד הנגיפים שנבדקו מקרוב בכוכב הלכת. החוקרים פרסמו כ -150,000 מאמרים מחקריים על כך, על פי מסד הנתונים של ציטוט. זה בערך פי שלושה ממספר העיתונים שפורסמו ב- HIV באותה תקופה. מדענים יצרו עד כה יותר מ -17 מיליון SARS - COV - 2 רצפי גנום, יותר מאשר לכל אורגניזם אחר. זה נתן מבט שאין שני לו לדרכים בהן התהפך הנגיף עם התפשטות הזיהומים. "הייתה הזדמנות לראות מגיפה בזמן אמת ברזולוציה גבוהה בהרבה ממה שאי פעם היה ניתן להשיג", אומר טום פיקוק, וירולוג במכון פירברייט, ליד ווקינג, בריטניה.
כעת, עם שלב החירום של המגיפה במראה האחורית - תצוגה, וירולוגים מוציאים את מה שניתן ללמוד על וירוס בפרק זמן כה קצר, כולל ההתפתחות שלה והאינטראקציות שלה עם מארחים אנושיים. להלן ארבעה שיעורים מהמגיפה שלדעתם יכולים להעצים את תגובה גלובלית למגיפות עתידיות - אך רק אם קיימים מוסדות בריאות מדעיים וציבוריים לשימוש בהם.
רצפים ויראליים מספרים סיפורים
ב- 11 בינואר 2020, אדוארד הולמס, וירולוג מאוניברסיטת סידני, אוסטרליה, שיתף את מה שרוב המדענים רואים כ- SARS הראשון - COV - 2 רצף גנום למועצה לדיון בוויראולוגיה; הוא קיבל את הנתונים מוויראולוג ג'אנג יונגז'ן בסין.
בסוף השנה, המדענים הגישו יותר מ -300,000 רצפים למאגר המכונה The יוזמה גלובלית לשיתוף כל נתוני השפעת (גיזייד). שיעור איסוף הנתונים רק הלך מהר משם כאשר גרסאות מטרידות של הנגיף תפס. כמה מדינות חרשו משאבים עצומים לרצף SARS - COV - 2: ביניהם, בריטניה וארצות הברית תרמו יותר מ 8.5 מיליון (ראו 'עצרת גנום ויראלי'). בינתיים, מדענים במדינות אחרות, כולל דרום אפריקה, הודו וברזיל, הראו כי מעקב יעיל יכול לאתר גרסאות מדאיגות בהגדרות המשאבים התחתונות.
במגפות קודמות, כמו התפרצות האבולה המערבית של מערב אפריקה 2013–16, נתוני רצף נכנסו לאט מדי בכדי לעקוב אחר האופן בו הנגיף משתנה ככל שהתפשטו הזיהומים. אולם מהר מאוד התברר כי רצפי SARS - COV - 2 רצפים יגיעו לנפח וקצב חסר תקדים, אומרת אמה הודקרופט, אפידמיולוגית גנומית במכון הטרופי והבריאות הציבורית השוויצרית בבזל. היא עובדת על מאמץ שנקרא NextStrainהמשתמשת בנתוני גנום כדי לעקוב אחר וירוסים, כמו שפעת, כדי להבין טוב יותר את התפשטותם. "פיתחנו כל כך הרבה מהשיטות הללו, אשר בתיאוריה היו יכולות להיות שימושיות מאוד", אומר הודקרופט. "ופתאום, בשנת 2020, הייתה לנו הזדמנות להעלות ולהופיע."
בתחילה נעשה שימוש ב- SARS - COV - 2 נתוני רצף עקוב אחר התפשטות הנגיף במוקדו בווהאן, סין, ואז ברחבי העולם. זה ענה על שאלות מוקדמות מרכזיות - כמו האם הנגיף התפשט ברובו בין אנשים או מאותם מקורות חיה לבני אדם. הנתונים חשפו את המסלולים הגיאוגרפיים שדרכם נסע הנגיף, והראו להם הרבה יותר מהר ממה שיכולים לחקירות אפידמיולוגיות קונבנציונאליות. מאוחר יותר, מהיר יותר משדר גרסאות של הנגיף החלו להופיע, ושלח מעבדות רצף ל- HyperDrive. קולקטיב עולמי של מדענים ומעקב אחר גרסאות חובבים עבר את נתוני הרצף ללא הרף בחיפוש אחר שינויים ויראליים מדאיגים.
"אפשר היה לעקוב אחר התפתחות הנגיף הזה בפרטי פרטים אדירים כדי לראות בדיוק מה משתנה", אומר ג'סי בלום, ביולוג אבולוציוני ויראלי במרכז הסרטן פרד האצ'ינסון בסיאטל, וושינגטון. עם מיליוני SARS - COV - 2 גנומים ביד, החוקרים יכולים כעת לחזור וללמוד אותם כדי להבין את האילוצים על התפתחות הנגיף. "זה משהו שמעולם לא הצלחנו לעשות קודם", אומר הודקרופט.
וירוסים משתנים יותר מהצפוי
מכיוון שאיש מעולם לא חקר SARS - COV - 2 לפני כן, מדענים הגיעו עם הנחות משלהם לגבי אופן ההתאמה. רבים הונחו על ידי חוויות עם נגיף RNA אחר הגורם לזיהומים בדרכי הנשימה: שפעת. "פשוט לא היה לנו הרבה מידע על נגיפי נשימה אחרים שיכולים לגרום למגיפות", אומר הודקרופט.
שפעת מתפשטת בעיקר דרך רכישת מוטציותהמאפשרים לו להתחמק מחסינות של אנשים. מכיוון שאיש מעולם לא נדבק ב- SARS - COV - 2 לפני 2019, מדענים רבים לא ציפו לראות שינוי ויראלי רב עד לאחר שהושם עליו לחץ משמעותי על ידי מערכות החיסון של אנשים, לא באמצעות זיהומים או יותר טוב, חיסון.
הופעתם של גרסאות מהירות יותר - משדר, קטלניות יותר של SARS - COV - 2, כמו אלפא ודלתא, מחקה כמה הנחות מוקדמות. אפילו בתחילת 2020, SARS - COV - 2 הרים שינוי חומצה אמינו יחיד שהגביר באופן מהותי את התפשטותו. רבים אחרים היו עוקבים אחריהם.
"מה שטעיתי ולא ציפיתי היה בדיוק כמה זה ישתנה פנוטיפית", אומר הולמס. "ראית את ההאצה המדהימה הזו בהעברה ובנגיף." זה הציע ש- SARS - COV - 2 לא היה מותאם במיוחד להתפשטות בין אנשים כאשר הוא התגלה בווהאן, עיר של מיליונים. זה יכול מאוד היה להתפוצץ בסביבה פחות מאוכלסת בצפיפות, הוא מוסיף.
גם הולמס פונה, בין אם הקצב השבירה של השינוי שנצפה היה בסך הכל תוצר של אופן מעקב אחר SARS - COV - 2. האם החוקרים יראו את אותו הקצב אם היו צופים בהופעתו של זן שפעת שהיה חדש באוכלוסייה, באותה רזולוציה? זה נותר לקבוע.
הקפיצות הענקיות הראשונות ש- SARS - COV - 2 לקח הגיע עם חסד מציל אחד: הם לא השפיעו באופן דרסטי על חסינות המגן שהועברה על ידי חיסונים וזיהומים קודמים. אך זה השתנה עם הופעתו של גרסת האומיקרון בסוף 2021, שהיה עמוס בשינויים בחלבון 'ספייק' שלו שעזר לו להתחמק מתגובות הנוגדנים (חלבון הספייק מאפשר לנגיף להיכנס לתאים מארחים). מדענים כמו בלום נדהמו עד כמה מהירות השינויים הללו הופיעו בפוסט -אומיקרון ברציפות.
וזה אפילו לא היה ההיבט המפתיע ביותר של אומיקרון, אומרת Ravindra Gupta, וירולוגית מאוניברסיטת קיימברידג ', בריטניה. זמן קצר לאחר הופיעה הגרסא, צוותו ואחרים הבחינו כי בניגוד ל- SARS קודמים - COV - 2 גרסאות כמו דלתא שהעדיפו את תאי דרכי הנשימה התחתונים של הריאה, אומיקון העדיף להדביק את דרכי הנשימה העליונות. "לתעד כי נגיף העביר את התנהגותו הביולוגית במהלך מגיפה היה חסר תקדים", אומר גופטה.
זמן הודעה: 2025 - 05 - 26 13:59:39
