Variabili evanescenti: lezioni da Gamma, Iota e Mu

All’inizio del 2021, gli scienziati in Colombia hanno scoperto un nuovo preoccupante tipo di coronavirus. Questa variante, alla fine nota come Mu, presentava diverse mutazioni preoccupanti che gli esperti ritengono potessero aiutarla a eludere le difese del sistema immunitario.

Nei mesi successivi Mo si diffuse rapidamente in Colombia, Alimentando una nuova ondata di casi di Covid-19. Entro la fine di agosto, è stato scoperto in dozzine di paesi e nell’Organizzazione mondiale della sanità l’ha nominata “Variabile di interesse”.

Joseph Fofer, epidemiologo genetico presso l’Università del Nebraska Medical Center e autore di Un recente studio sulla variabile.

Poi è svanito. Oggi la variante è completamente scomparsa.

Per ogni delta o omicron, ci sono variabili gamma, iota o mu, variabili che hanno portato a esplosioni locali ma non hanno mai spazzato via il dominio globale. E sebbene la comprensione di Omicron rimanga una priorità fondamentale per la salute pubblica, ci sono lezioni da trarre da questi meno ceppi, affermano gli esperti.

“Questo virus non ha incentivi a smettere di adattarsi ed evolversi”, ha affermato Joel Werthem, epidemiologo molecolare dell’Università della California, San Diego. “E sapere come hai fatto in passato ci aiuterà a prepararci per quello che potresti fare in futuro.”

Gli studi sulla sorveglianza evidenziano anche scappatoie di sorveglianza ed errori politici – fornendo ulteriori prove che il divieto di viaggio internazionale in America non è stato efficace – e su ciò che fa funzionare il virus, suggerendo che nella fase iniziale della pandemia, la trasmissibilità era più importante dell’immunità evasione.

La ricerca evidenzia anche quanto sia importante il contesto; Le variabili che hanno un impatto in alcuni luoghi non prendono piede in altri. Di conseguenza, è difficile prevedere quali variabili saliranno al dominio e rimanere al passo con le variabili e gli agenti patogeni futuri richiederà un monitoraggio completo quasi in tempo reale.

“Possiamo guadagnare molto guardando la sequenza del genoma virale e dicendo: ‘Uno è probabilmente peggio dell’altro'”, ha detto il dottor Werthem.”.

Qui si vede Mu

Il coronavirus è in continua evoluzione e la maggior parte delle nuove varianti passa inosservata o nominata. Ma altri stanno lanciando l’allarme, o perché stanno rapidamente diventando più comuni o perché i loro genomi sembrano minacciosi.

Entrambi erano veri per Mo quando si è diffuso in Columbia. “Conteneva un paio di mutazioni che le persone stavano osservando da vicino”, ha detto Marie Petron, un’epidemiologa genetica dell’Università di Sydney e autrice del nuovo articolo di Moe. Diverse mutazioni della proteina spike sono state documentate in altre varianti immunologiche, tra cui beta e gamma.

Nel nuovo studio, che non è stato ancora pubblicato su una rivista scientifica, gli scienziati hanno confrontato le proprietà biologiche di Mu con quelle di Alpha, Beta, Delta, Gamma e del virus originale. Hanno scoperto che Mu non si riproduceva più velocemente di qualsiasi altra variante, ma era la più immunitaria, più resistente agli anticorpi di qualsiasi altra variante nota oltre a Omicron.

Analizzando le sequenze genomiche di campioni di Mu raccolti in tutto il mondo, i ricercatori hanno ricostruito la prevalenza della variante. Hanno concluso che Mu molto probabilmente è apparso in Sud America a metà del 2020. È stato poi fatto circolare per diversi mesi prima di essere scoperto.

Ha detto che la sorveglianza genomica in molte parti del Sud America era “incompleta e incompleta” Jesse Bloom, esperto di evoluzione virale presso il Fred Hutchinson Cancer Research Center di Seattle. “Se ci fosse stato un monitoraggio migliore in quelle aree, sarebbe stato più facile valutare rapidamente quanto sia preoccupato Mo”.

Mo ha presentato anche un’altra sfida. Le è capitato di avere un tipo di mutazione, nota come mutazione frameshift, che era rara nei campioni di coronavirus. Queste mutazioni sono state contrassegnate come errori quando gli scienziati, incluso il dottor Fofer, hanno tentato di caricare le loro sequenze Mu su GISAIDun archivio internazionale di genomi virali utilizzato per monitorare nuove varianti.

Questa complicazione ha causato un ritardo nella partecipazione pubblica delle sequenze Mo. I ricercatori hanno scoperto che il tempo tra il momento in cui un campione di virus è stato raccolto da un paziente e reso pubblico su GISAID era sempre più lungo per i casi di Mu che per i casi di Delta.

“Il genoma stesso stava essenzialmente creando lacune artificiali nella sorveglianza”, ha detto il dottor Faufer. “Questo ha portato, almeno nella nostra esperienza, a non avere i dati per settimane quando normalmente proviamo a pubblicarli nel giro di pochi giorni”.

(I ricercatori hanno sottolineato l’importanza dei sistemi di controllo della qualità di GISAID e il repository ha risolto il problema.)

Combina queste lacune di monitoraggio con le evasioni immunitarie di Mu e sembrava che l’alternativa stesse per decollare. Ma non è quello che è successo. Invece, gli scienziati hanno scoperto che il Mo si è diffuso dall’America meridionale e centrale ad altri continenti ma non si è diffuso ampiamente una volta arrivato lì. “Questa era un’indicazione che questa variante non era necessariamente appropriata nelle popolazioni nordamericane ed europee come ci si aspetterebbe”, ha affermato il dott. Petron.

Molto probabilmente perché Mu si è ritrovato a competere con una variante ancora più fantastica: delta. Delta non era abile nell’evadere gli anticorpi come Mu, ma era più trasmissibile. “Quindi, alla fine, Delta si è diffuso più ampiamente”, ha detto il dottor Bloom.

La scelta giusta, il momento giusto

Lo studio di varianti di successo racconta solo metà della storia. “Le variabili che non diventano dominanti sono, in un certo senso, controlli negativi”, ha affermato il dott. Petron. “Ci dicono cosa non ha funzionato e, così facendo, aiutano a colmare le lacune di conoscenza sulla fitness variabile”.

Delta ha superato diverse varianti immunogeniche oltre a Mu, tra cui Beta, Gamma e Lambda. Questo modello suggerisce che l’evasione immunitaria da sola non era sufficiente per consentire alla variante di superare una versione altamente infettiva del virus, o almeno non lo era durante la fase iniziale dell’epidemia, quando poche persone avevano l’immunità.

Ma le vaccinazioni e le molteplici ondate di infezione hanno cambiato il panorama immunitario. Gli scienziati hanno affermato che l’alternativa immunitaria altamente sfuggente dovrebbe ora avere un vantaggio maggiore, il che è probabilmente parte della ragione del successo di Omicron.

Un altro studio recente ha suggerito che la gamma immunitaria elude a New York City Tendono a fare meglio Nei quartieri con livelli più elevati di immunità preesistente, in alcuni casi perché colpiti duramente dalla prima ondata di Covid. “Non possiamo vedere una nuova variabile nel vuoto, perché si trova nell’ombra di tutte le variabili che l’hanno preceduta”, ha affermato il dottor Werthem, autore dello studio.

In effetti, lo scontro di variabili in passato rivela che il successo dipende in gran parte dal contesto. Ad esempio, New York City potrebbe essere stata il luogo di nascita della variante Iota, che È stato scoperto per la prima volta Nei campioni di virus raccolti nel novembre 2020. “Così ha preso piede presto”, ha detto il dottor Petron. Anche dopo l’arrivo della variante Alpha più portatile, Iota è rimasta la variante dominante in città per diversi mesi, prima di svanire.

Ma in Connecticut, dove Iota e Alpha hanno debuttato a gennaio 2021, le cose sono andate diversamente. “Alpha è decollato immediatamente, IOTA non ha avuto alcuna possibilità”, ha detto il dottor Petroni, che ha guidato l’operazione. Studio delle variabili nelle due regioni.

Un modello simile sta già cominciando ad emergere con i ceppi multipli di Omicron. Negli Stati Uniti, BA.2.12.1, una variante identificata per la prima volta a New York, decollatoMentre in Sud Africa, BA.4 e BA.5 stanno guidando un nuovo boom.

Questo è un altro motivo per studiare le varianti che sono diminuite, ha affermato Sarah Otto, biologa evoluzionista dell’Università della British Columbia. Un’alternativa che non si adattava bene a un tempo e a un luogo particolari poteva decollare altrove. In effetti, è stata probabilmente la sfortuna di Mo che si sia presentato così presto. “Forse non c’erano abbastanza persone con l’immunità per dare una spinta a questa variante”, disse il dottor Otto.

Ma la prossima variante preoccupante potrebbe essere un discendente, o qualcosa di simile, di un ceppo di evasione immunitaria che non ha mai preso piede, ha detto.

L’esame delle variabili precedenti può fornire informazioni su ciò che ha funzionato – o non ha funzionato – per contenerle. Un nuovo studio gamma fornisce un’ulteriore prova di ciò Divieto di viaggio internazionalealmeno per quanto implementato dagli Stati Uniti, è improbabile che impedisca la diffusione globale della variante.

Gamma è stato riconosciuto per la prima volta in Brasile alla fine del 2020. Nel maggio di quell’anno, Gli Stati Uniti hanno vietato alla maggior parte dei cittadini non statunitensi di recarsi nel paese dal Brasile, una restrizione che rimane in vigore Fino a novembre 2021. Tuttavia, la gamma è stata scoperta negli Stati Uniti nel gennaio 2021 e presto si è diffusa in dozzine di paesi.

Dal momento che Gamma non ha mai dominato in tutto il mondo, uno studio sulla sua prevalenza fornisce un quadro “più pulito” dell’efficacia del divieto di viaggio, ha detto Titiana Vasilyeva, epidemiologa molecolare dell’Università della California a San Diego e autrice dello studio. “Quando si tratta di studiare variabili come il delta – qualcosa che sta causando enormi focolai ovunque – a volte è davvero difficile trovare schemi, perché accade su larga scala e molto velocemente”, ha detto.

Il dottor Faufer ha affermato che nell’emergenza sanitaria globale in corso, con un virus in rapida evoluzione, c’è un motivo comprensibile per concentrarsi sul futuro. Quando l’attenzione del mondo si è spostata su Delta e poi su Omicron, lui ei suoi colleghi hanno discusso se continuare lo studio della vecchia notizia Mu.

Il dottor ricorda. “Ma pensiamo che ci sia ancora spazio per studi di alta qualità che pongono domande su variabili preesistenti di preoccupazione e cercano di riconsiderare ciò che è successo”.