Bilim adamları, Omicron BA.5 alt değişkeninde, akciğer hücrelerini etkili bir şekilde enfekte etmesine olanak tanıyan bir mutasyon keşfettiler. Bu gelişme, özellikle yüksek risk gruplarında daha ciddi hastalık sonuçlarına yol açabilir. Çalışma, Omicron alt varyantlarının evriminin sürekli olarak izlenmesinin önemini vurgulamaktadır.
Gelecekteki SARS-CoV-2 varyantları, alt solunum yollarını enfekte etme yeteneğini de yeniden kazanabilir.
Omikrondan türetilen virüs varyantları, şu anda dünya genelindeki 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 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 olanak tanır.
Bu çalışma, Omicron alt varyantlarının, akciğerleri etkili bir şekilde enfekte etme yeteneklerini yeniden kazanacak ve yüksek riskli hastalarda ve bağışıklığı yetersiz olan kişilerde ciddi hastalığa neden olacak şekilde evrimleşebileceğine dair kanıtlar sunmaktadır. Bulgular Nature Communications dergisinde yayınlandı.
Omicron Alt Varyantları: BA.1 ve BA.2
BA.1 ve BA.2 Omicron alt varyantları, 2022’nin ilk yarısında COVID-19 pandemisine hakim oldu. Bu alt varyantlar, Delta varyantı ve diğerleriyle karşılaştırıldığında, akciğer hücrelerini enfekte etmede daha düşük bir yetenek 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 ekibinin başak proteinindeki bir mutasyon nedeniyle BA.5’in aslında akciğer hücrelerini önceki Omicron alt varyantlarından çok daha verimli şekilde enfekte ettiğini göstermesine öncülük etti.
Omicron alt varyantı BA.5’in spike proteininin, artan akciğer hücresi girişinden kısmen sorumlu olan H69Δ/V70Δ mutasyonunun kırmızıyla vurgulandığı modeli. Kredi: Markus Hoffmann
Spike Proteinindeki Mutasyonlar ve Etkileri
Araştırmacılar, BA.5 Omicron alt değişkeninin spike 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 güvenli bir model olarak “sahte virüsleri” kullandı.
Çalışmanın ilk yazarı Markus Hoffmann şöyle açıklıyor: “BA.5’in, virüsün akciğer hücrelerine daha önce baskın olan Omicron alt varyantlarından 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 bir anahtar 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: Karin Tilch
Gerçek Virüs ve Diğer 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’ndeki araştırmacılar, BA.5 ile enfekte olmuş farelerin akciğerlerini diğer alt değişkenleri alan farelerin akciğerleriyle karşılaştırdı. BA.5’in önceki Omicron alt varyantlarına kıyasla farelerin akciğerlerinde 1000 kata kadar daha verimli bir şekilde çoğaldığını buldular.
Son olarak, Almanya, Insel Riems, Greifswald’daki Friedrich-Loeffler-Institut’ta gelincikler üzerinde yapılan deneyler, BA.5 alt varyantının üst solunum yollarında önceki virüs varyantlarına göre daha etkili bir şekilde yayıldığını ortaya çıkardı.
“Toplamda bu, diğer Omicron alt varyantlarına benzer şekilde şunu gösteriyor: Alman Primat Merkezi’nde Enfeksiyon Biyolojisi Birimi başkanı Stefan Pöhlmann, “BA.5 oldukça bulaşıcıdır ve ayrıca akciğer hücrelerini etkili bir şekilde enfekte etme yeteneğini geliştirmiştir” diyor. “Bu nedenle, artan risk potansiyeline sahip varyantları hızlı bir şekilde tanımlayabilmek için Omicron alt varyantlarının daha sonraki gelişimi yakından izlenmelidir.”
Referans: “Omicron alt varyantı BA.5, akciğer hücrelerini etkili bir şekilde enfekte eder” yazan 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, Nature Communications.
DOI: 10.1038/s41467-023-39147-4