Большинство исследований по разработке новых вариантов коронавируса сосредоточено на динамике внутри населения. Исследователи из Техниона представляют новые данные о развитии вируса внутри человека, то есть о том, что происходит внутри тела пациента.
Пандемия коронавируса, также известного под более точным названием COVID-19, началась в конце 2019 года и быстро распространилась по всему миру. Хотя первоначальная форма нового коронавируса — SARS-CoV-2 — была вооружена эффективной системой против мутаций, она не была неуязвима для них. Действительно, с тех пор вирус «расщепился» на варианты в соответствии с различными эволюционными переменными в разных популяциях. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) решила не давать сложные названия каждому варианту и вместо этого назвала варианты буквами греческого алфавита: Альфа для британского варианта, Бета для южноафриканского, Гамма для бразильского, Дельта для индийского. , и так далее.
Развитие новых вариантов является результатом случайных мутаций и естественного отбора. Большинство мутаций существенно не изменяют способность вируса выживать и заражать, но некоторые дают ему значительное преимущество для процветания и распространения в сообществе. В условиях нынешней пандемии эти мутации происходят в шиповидном белке — наконечнике стрелы вируса, — что позволяет ему проникать в клетки нашего организма.
Многие исследовательские группы в настоящее время изучают механизм развития новых вариантов коронавируса, анализируя их эволюцию и, в частности, эволюцию шиповидного белка. Эти исследования позволили беспрецедентно разработать специализированные и эффективные мРНК-вакцины, которые в значительной степени обуздали пандемию. Хотя они не победили его полностью, им удалось — в основном среди населения с высоким уровнем вакцинации — уменьшить ущерб, наносимый человеческим жизням, нагрузку на системы здравоохранения и нарушение повседневной жизни.
Общим между большинством этих исследований является то, что они сосредоточены на динамике формирования вариантов в популяции и на более «активных» с точки зрения заражения вариантах в популяции. Исследование, проведенное в Технионе и опубликованное в PLOS Pathogens , проливает свет на менее изученную область: новые варианты на индивидуальном уровне, или, другими словами, то, что происходит в организме пациента во время его болезни. Исследованием руководили доцент Йотам Бар-Он и докторант Дина Хатиб с медицинского факультета Раппапорта.
Исследование является кульминацией полуторагодичной работы и основано на экспериментальной платформе, которую профессор Бар-Он начал разрабатывать во время работы над докторской диссертацией. Технология, первоначально разработанная в рамках исследования ВИЧ, обеспечивала секвенирование на индивидуальном уровне, картирование генома отдельного вируса и сравнение различных вариантов, развившихся в дыхательной системе пациента. Кроме того, он может обнаруживать очень низкие дозы вируса, обнаруженного в тканевых клетках, которые не обнаруживаются более простыми методами.
В ходе исследования исследователи обнаружили различные мутации, не включенные в существующие базы данных, и даже новый, ранее неизвестный вариант. Исследователи также изучили эффективность существующих вакцин против этих вариантов и обнаружили, что эффективность варьируется в зависимости от различных типов мутаций в шиповидном белке.
