شرح: طفرات Covid-19 والمتغيرات الرئيسية وفعالية اللقاحات

لا تزال سلالات Covid-19 الطافرة مصدر قلق رئيسي ، حيث يطرح الفيروس المتطور باستمرار تحديات جديدة وأبلغت العديد من البلدان عن ارتفاع في حالات العدوى بين الأشخاص الملقحين بالكامل.

إختبار سكان جمعية قريراج للإسكان في سي وودز. (تصوير سريع لأميت شاكرافارتي)

خضع فيروس Covid-19 لآلاف الطفرات منذ أن تم تحديده لأول مرة ، حيث أدى بعضها إلى ظهور متغيرات تتجنب الأجسام المضادة بنجاح أكبر وتساهم في زيادة العدوى. تظل السلالات المتحولة الآن مصدر قلق رئيسي ، حيث يطرح الفيروس المتطور باستمرار تحديات جديدة وأبلغت العديد من البلدان عن ارتفاع حاد في الإصابات بين الأشخاص الذين تم تطعيمهم بالكامل.

تصنيف سلالات Covid الطافرة

من الطبيعي أن تتحور جميع الفيروسات بمرور الوقت ، وهذه التغييرات شائعة بشكل خاص في الفيروسات التي تحتوي على الحمض النووي الريبي كمادة وراثية ، كما في حالة فيروسات كورونا والإنفلونزا.

بمجرد دخول الفيروس إلى جسم الإنسان ، تدخل مادته الجينية - RNA أو DNA - الخلايا وتبدأ في صنع نسخ من نفسها يمكن أن تصيب الخلايا الأخرى. عندما يحدث خطأ أثناء عملية النسخ هذه ، فإنه يتسبب في حدوث طفرة.

من حين لآخر ، تحدث طفرة عندما تثبت الأخطاء الجينية التي تحدث أثناء النسخ أنها مفيدة للفيروس - فهذه تساعد الفيروس على نسخ نفسه أو دخول الخلايا البشرية بسهولة أكبر.

عندما ينتشر الفيروس على نطاق واسع في مجتمع ما ، كلما زاد انتشاره وتكاثره ، تزداد فرص تحوره.

وفقًا لنموذج التصنيف الذي طورته مجموعة SARS-CoV-2 المشتركة بين الوكالات التابعة للحكومة الأمريكية (SIG) وتلاه مركز السيطرة على الأمراض والوقاية منها (CDC) ، تنقسم طفرات Covid-19 ذات الأهمية إلى ثلاثة أنواع - متغير ذات الاهتمام ، متغير القلق ومتغير النتيجة العالية.

تم تشكيل SIG لتحسين التنسيق بين CDC والمعاهد الوطنية للصحة (NIH) وإدارة الغذاء والدواء (FDA) وهيئة البحث والتطوير الطبي الحيوي المتقدم (BARDA) ووزارة الدفاع (DoD). وتتمثل وظيفتها في توصيف المتغيرات الناشئة ودراسة كيفية عمل بروتوكولات العلاج واللقاحات القياسية ضد هذه السلالات الطافرة.

تصنف منظمة الصحة العالمية أيضًا سلالات متحولة كبيرة على أنها متغيرات مثيرة للقلق (VOC) ومتغيرات ذات أهمية (VOI). لكن تصنيفات مراكز مكافحة الأمراض والوقاية منها يمكن أن تختلف عن تصنيفات منظمة الصحة العالمية ، ويمكن أن تكون هناك أيضًا اختلافات بين البلدان والمواقع.

على سبيل المثال ، صرحت الحكومة الهندية أن Delta Plus (AY.1) هو نوع مختلف من القلق ، بينما تم تصنيف النسب الأبوي - دلتا - على أنه VOC من قبل منظمة الصحة العالمية ومركز السيطرة على الأمراض.

اقترحت منظمة الصحة العالمية استخدام الأبجدية اليونانية للمركبات العضوية المتطايرة و VOIs لضمان سهولة نطق الملصقات المستخدمة وعدم وصمة العار.

المتغيرات المثيرة للقلق (VOC)

يُعرِّف مركز السيطرة على الأمراض (CDC) المركبات العضوية المتطايرة (VOC) على أنه متغير يوجد دليل على زيادة قابلية الانتقال ، ومرض أكثر شدة (على سبيل المثال ، زيادة الاستشفاء أو الوفيات) ، وانخفاض كبير في تحييد الأجسام المضادة الناتجة أثناء العدوى أو التطعيم السابقة ، وانخفاض فعالية العلاجات أو اللقاحات ، أو فشل الكشف التشخيصي.

تتميز المركبات العضوية المتطايرة بزيادة قابليتها للانتقال والقدرة على إحداث أشكال أكثر خطورة من المرض ، وانخفاض تحييد الأجسام المضادة التي تم إنشاؤها أثناء العدوى السابقة والقدرة على التسبب في المزيد من العدوى الخارقة في الأشخاص الذين تم تلقيحهم.

هناك أربعة مركبات عضوية متطايرة حتى الآن - Alpha (B.1.1.7) و Beta (B.1.251) و Gamma (P.1) و Delta (B.1.617.2).

متغير ألفا (ب 1.1.1.7): وفقًا لمنظمة الصحة العالمية ، تم تحديد متغير ألفا لأول مرة في المملكة المتحدة في سبتمبر 2020 وانتشر الآن إلى 173 دولة على الأقل ، وفقًا لمنظمة الصحة العالمية. يحتوي المتغير على 23 طفرة وثمانية منها في بروتين سبايك للفيروس. من بين هذه الطفرات ، ثلاث طفرات بروتينية - N501Y و 69-70del و P681H - لها التأثير الأكبر.

تساعد طفرة N501Y البروتين الشائك للفيروس على الارتباط بشكل أكثر إحكامًا بمستقبلات ACE2 للخلايا البشرية بينما تزيد الطفرتان الرئيسيتان الأخريان من قابلية الانتقال. وفقًا لمركز السيطرة على الأمراض ، فإن متغير ألفا أكثر قابلية للانتقال بنسبة 50٪ من السلالة الأصلية ويمكن أن يسبب التهابات أكثر خطورة.

متغير بيتا (B.1.251): تم اكتشاف B.1.251 لأول مرة في جنوب إفريقيا في مايو 2020 ، وتم تعيينه على أنه المركبات العضوية المتطايرة في ديسمبر 2020. تم اكتشاف المتغير في ما لا يقل عن 122 دولة الآن. السلالة لها ثمانية طفرات ، ثلاثة منها مهمة - N501Y و K417N و E484K.

كما في حالة متغير ألفا ، تساعد طفرة N501Y الفيروس على الارتباط بشكل أقوى بمستقبلات ACE2 بينما تساعد الطفرتان الأخريان الفيروس على التهرب من المناعة بسهولة أكبر.

كما أن متغير بيتا أكثر قابلية للانتقال بحوالي 50٪ من السلالة الأصلية ويمكن أن يسبب عدوى أكثر خطورة.

متغير جاما (ص 1): نشأ متغير جاما في البرازيل في نوفمبر 2020 ، وبعد ذلك تسبب في زيادة كبيرة في عدد الإصابات وزيادة حالات الاستشفاء في الدولة الواقعة في أمريكا الجنوبية. تم اكتشافه في اليابان في يناير 2021 وانتشر بعد ذلك إلى 74 دولة.

يحتوي المتغير على 11 طفرة في بروتين سبايك ، منها طفرات N501Y و K417T تساعد الفيروس على الارتباط بإحكام بالخلايا بينما يجعله E484K أكثر مقاومة للأجسام المضادة.

يعد متغير جاما أكثر قابلية للانتقال من سلالة Covid-19 الأصلية.

متغير دلتا (ب 1.617.2): أسرع متغير انتشار والذي تسبب أيضًا في ارتفاع حاد في الحالات خلال الموجة الثانية في الهند ، Deltait هو سلالة فرعية لمتغير B.1.617 ، والذي كان يُعرف باسم سلالة متحولة مزدوجة.

تم اكتشاف متغير دلتا وفقًا لمنظمة الصحة العالمية لأول مرة في الهند ، وقد أظهر زيادة كبيرة في قابلية الانتقال. إنه قابل للانتقال مرتين مثل سلالة Covid-19 الأصلية و 60 في المائة أكثر قابلية للانتقال من متغير ألفا. تحتوي السلالة على العديد من الطفرات الرئيسية ، حيث يسمح L452R و D6146 لها بالارتباط بقوة أكبر بخلايا المستقبل وغيرها مثل P681R مما يسمح لها بالتهرب من المناعة بسهولة أكبر.

قالت PHE أن دلتا تسبب زيادة خطر الاستشفاء مقارنة بحالات ألفا المعاصرة. انتشر المتغير الآن إلى 104 دولة على الأقل.

متغيرات الاهتمام (VOI)

يُعرِّف مركز السيطرة على الأمراض (CDC) VOI على أنه متغير بعلامات وراثية محددة ارتبطت بالتغييرات في ارتباط المستقبلات ، أو تقليل التحييد بواسطة الأجسام المضادة المتولدة ضد العدوى أو التطعيم السابق ، أو انخفاض فعالية العلاجات ، أو التأثير التشخيصي المحتمل ، أو الزيادة المتوقعة في قابلية الانتقال أو شدة المرض .

تقول منظمة الصحة العالمية إن متغيرًا مثيرًا للاهتمام يمكن أن يصبح متغيرًا مثيرًا للقلق إذا أظهر زيادة في قابلية الانتقال أو تغير ضار في وبائيات COVID-19 ، أو زيادة الفوعة أو التغيير في عرض المرض السريري أو انخفاض في فعالية الصحة العامة والتدابير الاجتماعية أو التشخيصات واللقاحات والعلاجات المتاحة.

ومع ذلك ، يتم تصنيفها على أنها VOI طالما لا يوجد دليل قاطع يشير إلى أنها مميتة بما يكفي لتصنيفها على أنها المركبات العضوية المتطايرة. على سبيل المثال ، ملف البديل كابا (B.1.617.1) جاء من نفس سلالة دلتا ولكن الأخير أثبت أنه أكثر خطورة وانتشارًا.

على النقيض من ذلك ، فإن متغير لامدا (C.37) ، الذي تم اكتشافه لأول مرة في بيرو ، يُنظر إليه على أنه تهديد ناشئ ، حيث أظهرت الأبحاث في تشيلي أن لديه عدوى أكبر من ألفا وجاما. على الرغم من استمرار العلماء في مراقبة لامدا عن كثب ، لا توجد أدلة قاطعة كافية الآن لتصنيفها على أنها مركبات عضوية متطايرة. هذا عامل شائع للسلالات الطافرة الأخرى التي تم تصنيفها على أنها VOI - إما أنها غير مفهومة جيدًا أو تشير الأبحاث الأولية إلى أنه لا يمكن ربطها بزيادة خطر الإصابة بالعدوى على مستوى كبير.

لكن الطفرات الكبيرة في البروتينات المرتفعة وخطر التهرب من المناعة بسهولة أكبر أمر شائع بينهم جميعًا ، كما هو الحال في متغير Eta (B.1.525) المحدد في المملكة المتحدة ونيجيريا ، تم اكتشاف متغير Iota (B.1.526) لأول مرة في مدينة نيويورك ، تم العثور على متغير إبسيلون (B.1.427 / B.1.429) لأول مرة في كاليفورنيا ، تم اكتشاف متغير زيتا (P.2) لأول مرة في البرازيل ، أو B.1.617.3 (متغير غير مسمى) موجود في الهند والذي يشترك في نفس النسب الأبوي (B .1.617) مثل دلتا وكابا.

قيمة R معدومة والقدرة العالية على الإصابة بالمتغيرات الطافرة

وجدت دراسة نُشرت مؤخرًا ، أجريت خلال شهري مايو ويونيو في قوانغتشو ، الصين ، أنه من العينات التي تم تحليلها ، كان الحمل الفيروسي للمرضى المصابين بمتغير دلتا أعلى بنحو 1000 مرة من ذلك في سلالات 9A / 19B من عام 2020. هذا اقترح معدل تكاثر فيروسي أسرع محتمل ومزيد من العدوى لمتغير دلتا في مرحلة مبكرة من العدوى. كان لدى البديل أيضًا آلية هروب مناعي أفضل بكثير.

مقارنة R-naught ( R0 ) تعطينا فكرة عادلة عن كيف أن المتغيرات المعنية أصبحت الآن معدية أكثر من سلالة Covid-19 الأصلية. يمثل R-naught ، أو رقم التكاثر الأساسي ، في المتوسط ​​، عدد الأشخاص الذين يمكن أن يتوقع أن ينقل شخص مصاب هذا المرض إلى وبالتالي قابلية انتشار مرض معد.

وصلت معظم الدراسات إلى قيمة R-naught تتراوح بين 2.4 و 2.6 لسلالة Covid-19 الأصلية الموجودة في ووهان. وجدت الدراسات اللاحقة أن قيمة R-naught هي 4-5 لمتغير ألفا و5-8 لسلالة دلتا. وهذا يعني أن الدلتا مُعدية أكثر من الجدري الذي كان في السبعينيات من القرن الماضي صفراً يتراوح من 3.5 إلى 4.5.

قد يساعد هذا في توضيح عدد الأشخاص (في المتوسط) الذين أصيبوا بحالات من فيروسات مختلفة بما في ذلك متغيرات COVID. R0 هي قيمة التكاثر الأساسية. بالنسبة للجدري في السبعينيات ، كان حوالي 3.5-4.5. لذا فإن متغير دلتا أكثر قابلية للانتقال من الجدري. pic.twitter.com/tQziWBzPOI

- Larry Brilliant MD، MPH (larrybrilliant) 27 يونيو 2021

وجدت دراسة قوانغتشو أيضًا أنه في حالة متغير دلتا ، هناك مستوى مرتفع للغاية من العدوى لدى المرضى حتى في مرحلة ما قبل الأعراض. هذا يعني أن الناس معرضون لخطر انتشار الفيروس حتى قبل الشك في احتمال إصابتهم.

ومن الأمثلة الجيدة في هذا الصدد ، والذي يؤكد أيضًا على مدى عدوى متغير دلتا ، حالة انتقال عابر غير متصل كما تم الإبلاغ عنه مؤخرًا من مركز تجاري بالقرب من شاطئ بوندي في سيدني. كما تم التقاطه بكاميرا CCTV ، انتهى سائق سيارة ليموزين ، الذي أصيب بمتغير دلتا ولكنه لم يكن يعرف ذلك في ذلك الوقت ، بإصابة رجل آخر مر بالقرب منه ووقف بالقرب منه لفترة وجيزة. أخذ المسؤولون الأستراليون علماً جدياً بالفيديو وبعد أيام فقط تم الإعلان عن إغلاق في سيدني.

النشرة الإخبارية| انقر للحصول على أفضل الشرح لهذا اليوم في بريدك الوارد

طفرات البروتين سبايك

يتم تغليف الفيروسات ببروتينات الأغشية الدهنية (أو البروتينات السكرية حيث يتم تغطيتها في كثير من الأحيان بجزيئات السكر الزلقة) والتي تساعدها على الاندماج في غشاء خلية الجسم.

يعد البروتين الشائك لفيروسات كورونا أحد هذه البروتينات السكرية الفيروسية في شكل سلسلة خطية من 1273 من الأحماض الأمينية ، مطوية بدقة في هيكل ، مرصع بما يصل إلى 23 جزيء سكر.

في حالة الإصابة بفيروس SARS-CoV-2 ، يكون البروتين الشائك عالقًا على جسيم فيروسي كروي تقريبًا ، مضمنًا داخل الغلاف ويظهر في الفضاء. يحتوي كل فيروس من فيروس كوفيد على 26 أداة تشذيب تساعده على التشبث بالخلايا البشرية - يرتبط أحدها ببروتين موجود على سطح الخلايا البشرية يسمى ACE2 ، والذي يسمح للفيروس بدخول الجسم.

يمكن أن تكون الطفرات التي تنطوي على تغييرات كبيرة في بروتين سبايك مصدر قلق لأنها تؤدي إلى تحولات في التركيب والخصائص الكيميائية الحيوية للفيروس. يمكن أن يحدث هذا من خلال الطفرات التي تجعل من السهل التصاق النتوءات بالخلايا أو تمنع الأجسام المضادة من الارتباط بها.

وجد بحث حديث نُشر في Cell أن طفرة بروتينية واحدة ربما لعبت دورًا مهمًا في مساعدة فيروس كورونا على الانتقال من الحيوانات إلى البشر. خلال الدراسة التي قادها جيمس فيجر-لوكاريلي ، عالم الفيروسات في Virginia Tech في بلاكسبرج ، وجد العلماء أن الحمض الأميني ثريونين الموجود في فيروسات كورونا التي أصابت الخفافيش أو البانجولين قد تم استبداله بالحمض الأميني ألانين الموجود في فيروس كورونا المسبب لـ Covid-19. وجد الباحثون أن التبادل تم بفضل طفرة واحدة ، تسمى T372A ، والتي أزلت بعض السكريات التي تغلف بروتين السنبلة ومنحت الفيروس وصولًا أفضل إلى ACE2 لاقتحام الخلايا البشرية.

نظرًا لأن العديد من الأدوية واللقاحات المضادة لـ Covid تستهدف البروتينات السكرية الفيروسية ، فإن التغييرات في بروتين السنبلة يمكن أن تجعلها أقل فعالية. على سبيل المثال ، تحقق طفرة D614G ذلك عن طريق تنبيه الكود الجيني لبروتين Covid spike عن طريق تغيير حرف حمض أميني واحد. تجعل الطفرة أيضًا النتوءات أكثر استقرارًا ، مما يسهل على الفيروس الارتباط بمستقبلات ACE2.

مثال آخر هو متغير إبسيلون ، الذي يحتوي على سلالتين متميزتين ، B.1.427 و B.1.429 ، وكان يعتبر ذات مرة من المركبات العضوية المتطايرة من قبل مركز السيطرة على الأمراض ولكن تم تخفيضه لاحقًا إلى VOI. يقلل متغير إبسيلون من فاعلية الأجسام المضادة التي تسببها اللقاحات أو عدوى كوفيد السابقة بسبب الطفرات التي أدت إلى إعادة ترتيب مهمة في المناطق الحرجة من بروتين سبايك للفيروس ، وقد وجد مشروع بحثي بقيادة جامعة واشنطن في سياتل وفير التكنولوجيا الحيوية .

أظهرت دراسات الفحص المجهري الإلكتروني على متغير إبسيلون أن حدوث طفرة في مجال ربط المستقبلات على بروتين سبايك قللت من نشاط 14 من أصل 34 من الأجسام المضادة المعادلة. أدت طفرتان أخريان إلى فقدان كامل للمعادلة بواسطة جميع الأجسام المضادة العشرة الخاصة بمجال N-terminal على بروتين السنبلة.

السلالات المتحولة وتقليل كفاءة اللقاح

خلصت معظم الدراسات إلى أن اللقاحات أقل فعالية ضد المتغيرات Covid من اللقاحات ضد السلالة الأصلية للفيروس.

على سبيل المثال ، وجدت دراسة أجرتها PHE أن فعالية لقاح Oxford-AstraZeneca تنخفض إلى 74٪ ضد متغير ألفا و 64٪ ضد متغير دلتا. في وقت سابق ، وجدت تجربة سريرية للمرحلة 1 ب -2 نُشرت في مجلة نيو إنجلاند الطبية أن لقاح أسترازينيكا كان فعالًا بنسبة 10.4٪ فقط ضد الالتهابات الخفيفة إلى المتوسطة التي يسببها متغير بيتا.

قالت Bharat Biotech أن Covaxin يوفر حماية بنسبة 65.2 ٪ ضد متغير Delta.

تُظهر البيانات الأخيرة من وزارة الصحة الإسرائيلية أن لقطتين من Pfizer توفران حماية بنسبة 64٪ ضد Covid ، مع ورود الملاحظة في وقت تم الإبلاغ فيه عن أكثر من 90٪ من الحالات في دولة الشرق الأوسط في الآونة الأخيرة بسبب فيروس كورونا. متغير دلتا.

علاوة على ذلك ، وجدت دراسة في The Lancet أن جرعة واحدة من لقاح Pfizer توفر فقط حماية بنسبة 32٪ ضد دلتا ، ومستوى الأجسام المضادة المعادلة حتى بعد طلقتين أقل بخمس مرات ضد متغير Delta مقارنة مع Covid-19 الأصلي. التواء.

بصرف النظر عن اللقاحات ، فإن معظم المتغيرات أقل عرضة للتدخلات العلاجية والعلاج بالأجسام المضادة وحيدة النسيلة.

ومع ذلك ، فقد أظهرت معظم الدراسات أن جميع اللقاحات تقريبًا فعالة للغاية ضد منع الاستشفاء.

مع بعض التقارير التي تشير إلى أن الحقن المعزز يمكن أن يوفر حماية أفضل ضد المتغيرات ، تقوم العديد من البلدان الآن بطرح جرعة ثالثة من اللقاح لكبار السن والأشخاص الذين يعانون من نقص المناعة.

شارك الموضوع مع أصدقائك: