Ještě neuplynuly ani dva týdny od chvíle, kdy jihoafričtí vědci oznámili, že objevili novou znepokojivou variantu koronaviru. Světová zdravotnická organizace ji označila jako omikron a vědci po celém světě teď pracují na tom, aby ji co nejlépe popsali.
Jak a kde vznikla varianta omikron? Odpověď je klíčová pro další vývoj pandemie
Omikron je prakticky jistě výrazně infekčnější než původní kmen nového koronaviru, svou nakažlivostí překonává (přinejmenším v Africe) i variantu delta, která nyní zahltila nemocnice v Česku. Základní otázka, na kterou věda zatím nemá jasnou odpověď, zní, jak moc je omikron, který už je i v Česku, pro nakažené nebezpečný a zda dokáže obejít imunitu z infekce nebo očkování.
Existuje ale ještě jedna otázka, která je z dlouhodobějšího hlediska mnohem důležitější, tvrdí v odborném časopise Science Kai Kupferschmidt, který se viry zabývá. Badatel se táže, kde a jak se omikron vyvinul, že získal tak obrovské množství nejrůznějších mutací. Odpověď na jeho otázku zatím neexistuje, ale mohla by prozradit spoustu informací o tom, jak se bude vyvíjet tato nebo další pandemie.
Události: Obavy z nové varianty omikron a útěk z hotelu (zdroj: ČT24)
Z toho, co se ví, je zřejmé, že se varianta omikron nevyvinula z žádného staršího kmenu, který vědci považovali za znepokojivou – není tedy „potomkem“ alfy ani delty. Zdá, že se vyvíjela někde bokem, zřejmě ukrytě.
Podle Emmy Hodcroftové, viroložky z Bernské univerzity, se omikron liší od milionů veřejně sdílených genomů viru SARS-CoV-2 natolik, že je obtížné určit jeho nejbližšího příbuzného. Podle ní se pravděpodobně od ostatních kmenů oddělil už hodně brzy. „Řekla bych, že sahá až do poloviny roku 2020,“ myslí si Hodcroftová.
Odkud se vzal omikron
Kde se tedy omikron a jeho předchůdci celou tu dobu ukrývali a jak je možné, že dosud unikali odhalení? Možností je mnoho, vědci ale v podstatě vidí tři nejrealističtější:
- Virus mohl cirkulovat a vyvíjet se v populaci, která je málo sledovaná a kde se genomy nesekvenují.
- Mohl se vyvinout v pacientovi, který trpěl chronickým onemocněním covidem-19 – zřejmě u někoho s narušenou imunitou.
- Mohl se vyvinout u jiného než lidského druhu, odkud se nedávno rozšířil zpět mezi populaci. To znamená, že přeskočil z člověka na zvíře, kterému se mutacemi přizpůsobil, a posléze znovu migroval na člověka.
Vědci zatím neví, která z těchto možností je pravdivá. Je dokonce možné, že jde o jejich kombinaci.
Například Christian Drosten, virolog z berlínské univerzitní nemocnice Charité, který upravil PCR testy k odhalení SARS-CoV-2, se přiklání k první možnosti. „Předpokládám, že se nevyvinul v Jihoafrické republice, kde se sekvenuje opravdu hodně, ale někde jinde v jižní Africe během zimní vlny,“ uvedl pro Science. „Tam probíhalo hodně infekcí po dlouhou dobu a k tomu, aby se tento druh viru vyvinul, potřebujete opravdu obrovský evoluční tlak.“
Andrewovi Rambautovi z Edinburské univerzity se ale toto vysvětlení příliš nezdá. „Nejsem si jistý, jestli ještě na světě existuje nějaké místo, které by bylo dostatečně izolované, aby se tento druh viru mohl přenášet tak dlouhou dobu, aniž by se objevil na různých místech,“ říká. Rambaut a řada dalších virologů navrhují, že kmen se s největší pravděpodobností vyvinul u chronicky nakaženého pacienta, který měl narušenou imunitu buď samotnou nemocí, anebo léky, jež snižují imunitní odpověď.
Jednou se už něco takové stalo – přibližně před rokem se ve Velké Británii poprvé objevila varianta alfa, která měla nečekaně vysoké množství mutací. Už tehdy se začalo mluvit o tom, že se vyvinula u člověka s chronickou nákazou. Tuto hypotézu později podpořilo sekvenování vzorků SARS-CoV-2 od některých chronicky infikovaných pacientů.
Dělo se u nich přesně to, co předpovídala teorie. Virus nedokázal díky medicíně nakaženého člověka zabít, ale oslabená imunita pacientů ho neuměla úplně zničit – díky tomu se mohl množit mnohem déle v jednom člověku a testovat, jaká cesta k nakažení dalších buněk bude nejbezpečnější.
„Myslím, že důkazy, které tuto hypotézu podporují, jsou stále silnější,“ věří infektolog z univerzity v KwaZulu-Natal Richard Lessells. Ten společně se svými kolegy podobný případ našel i v Jižní Africe a popsal jej v zatím nerecenzované studii. Mladá žena z Jihoafrické republiky trpěla HIV a současně se nakazila covidem, který u ní vydržel po dobu více než šesti měsíců. Virus u ní během té doby nahromadil mnoho stejných nebo podobných změn, jež odborníci pozorovali u variant, které vzbuzují obavy. Stejným způsobem se virus choval i u jiného pacienta, kde nákaza přetrvávala dokonce ještě delší dobu.
Podle Lessellse je pro kontrolu covidu zásadní zaměřit se právě na pacienty s HIV: „Abychom zabránili jednomu z možných zdrojů budoucích variant, musíme odstranit mezery v kaskádě léčby HIV. Potřebujeme, aby byli všichni diagnostikováni, aby byli všichni léčeni a aby ti, kteří jsou v současné době léčeni neúčinně, byli léčeni účinně.“
Zdokonalování viru
Christian Drosten pro Science ale tuto možnost odmítá – zkušenosti s chronickými infekcemi chřipkou a jinými viry u pacientů s potlačenou imunitou podle něj naznačují, že tímto způsobem omikron vzniknout nemohl. Popsal, že u těchto lidí se sice opravdu vyvíjejí značně změněné varianty, které unikají imunitnímu systému, ale přitom se u nich projevují další změny, jež snižují jejich schopnost přenosu z člověka na člověka.
„Tyto viry mají v reálném světě velmi nízkou zdatnost,“ vysvětluje Drosten. Je to proto, že mutace, které umožňují viru přežít u jednoho jedince v průběhu času, se mohou velmi lišit od mutací potřebných k tomu, aby se co nejlépe šířil z jednoho člověka na druhého. Je to logické – virus si v organismu jednoho člověka může velmi dobře zdokonalit cesty pro množení uvnitř něj, ale současně se tím zbavuje triků, jak překonat vnější ochranu.
Evoluční bioložka z Institute of Advanced Study v Berlíně Jessica Metcalfová si ale není tak jistá, že to platí pro SARS-CoV-2. „Myslím, že jedním z důvodů, proč se tomuto viru tak daří, je to, že lepší vazba na ACE2 (receptor na lidských buňkách) pomáhá jak při šíření uvnitř hostitele, tak při šíření mezi hostiteli.“ Přesto v tuto chvíli souhlasí s Drostenem, že omikron s největší pravděpodobností cirkuloval a vyvíjel se ve skryté populaci, kterou se zatím nepodařilo odhalit.
Zvířecí scénář
Řadu virologů už delší dobu znepokojuje fakt, že se covid stále častěji přenáší na zvířata. Pozorování už prokázala, že se může přenést na kočkovité šelmy, primáty, ale také na hrochy, kožešinová zvířata nebo dokonce americké příbuzné našich jelenů.
Někteří vědci se proto domnívají, že virus se mohl skrývat nikoliv u lidské populace, ale spíše u hlodavců nebo jiných zvířat. Proto na něj mohly působit odlišné evoluční tlaky a jeho vývoj tedy probíhal jinak, než by se čekalo – a objevily se u něj tedy také nové mutace, a to ve velkém množství.
„Ten genom je prostě hrozně zvláštní,“ shrnuje pro Science infektolog Kristian Andersen ze Scripps Research. Nejvíc ho zaujala divoká směsice mutací, z nichž řada u jiných variant nebyla ještě vůbec pozorovaná.
„Je zajímavé, jak ohromně odlišný je,“ potvrzuje evoluční biolog Mike Worobey z Arizonské univerzity v Tucsonu. Ten se sice přiklání k vysvětlení, že zdrojem omikronu je člověk s potlačenou imunitou, přesto mu připadá možnost přenosu přes zvíře stále dost pravděpodobná.
Upozorňuje na to, že podle nedávného výzkumu bylo 80 procent jelenů běloocasých v Iowě mezi koncem listopadu 2020 a začátkem ledna 2021 nositeli viru SARS-CoV-2. „Zajímalo by mě, jestli se i jiné druhy mohou chronicky nakazit, což by mohlo v průběhu času vyvolat takový selekční tlak.“
Podle Arise Katzourakise, evolučního biologa z Oxfordské univerzity, je zatím příliš brzy na to, aby se vyloučila jakákoli teorie o původu omikronu. Vůči „zvířecímu scénáři“ je zatím skeptický, zejména proto, jak vysoké množství je zatím mezi lidmi, to podle něj bohatě stačí k tomu, aby se koronavirus množil a mutoval. „Zvířecích rezervoárů bych se začal víc obávat, až když by se nám podařilo virus potlačit, teprve potom bych ho viděl jako místo, kde by se mohl skrývat,“ komentuje.