Canalul Youtube Raportul de gardă
Rolul educației pentru sănătate în medicina personlizată

Genomul coronavirusului Wuhan, secvențiat într-o lună de la apariția primului caz de boală. Ritmul cercetărilor este fără precedent – un vaccin ar putea fi dezvoltat în următoarele 3 luni

mm
26 Jan 2020
5219 Views

Comunitatea internațională de cercetători a răspuns cu o viteză fără precedent în cazul urgenței de sănătate publică reprezentată de noua tulpină coronavirus Wuhan (Wuhan CoV). Acest răspuns a fost posibil datorită tehnologiilor moleculare și de secvențiere genetică de ultimă generație, căilor de comunicare a datelor aproape în timp real, dar și deschiderii către colaborare și împărtășire a datelor a specialiștilor.

Astfel, la scurt timp de la primele cazuri confirmate, a fost secvențiat genomul viral izolat de la peste 20 de persoane infectate. Se cunoaște izvorul primar al infecției – liliacul. Cândva, în perioada 30 octombrie – 29 noiembrie 2019, a avut loc transmiterea la om, de la o sursă intermediară încă neidentificată. Datorită diversității genomice reduse se consideră că întreținerea transmisiei virusului se realizează interuman, nu prin alte infecții de la surse animale.

abonare

Wuhan-CoV și SARS-CoV au în comun 79,5% din secvența genomică. În plus, folosesc același receptor, enzima de conversie a angiotensinei (ACE2) pentru a pătrunde în celula gazdă. Acest fapt stă la baza studiilor actuale de dezvoltare a unui tratament împotriva Wuhan-CoV.

Secvențierea continuă a genomului viral va permite monitorizarea schimbărilor Wuhan-CoV și va putea sta la baza dezvoltării de teste diagnostice și a unui vaccin.

Primele informații oferite de secvențierea genomică

Virusul reprezintă un agent infecțios care se poate multiplica doar cu ajutorul unei celule. Acesta este alcătuit din:

  • material genetic (ADN sau ARN) care codifică structura proteinelor virale;
  • capsidă, înveliș proteic care protejează materialul genetic;
  • anvelopă lipidică cu rol de protecție (poate lipsi).
Structura coronavirus

Structura unui coronavirus. Proteina S oferă un aspect caracteristic la microscopul electronic. Sursă: Research Gate.

Coronavirus este o specie virală de tip ARN cu capsulă. Aceasta cuprinde mai multe tulpini. Majoritatea afectează în mod exclusiv animalele (cămile, lilieci, câini, pisici). Uneori, pot apărea mutații care facilitează transmiterea virusului și la om (SARS-CoV, MERS-CoV, Wuhan-CoV).

Primul genom (totalitatea genelor, codante și non-codante) complet Wuhan-CoV a fost făcut public în data de 10 ianuarie, la aproape o lună de la primul caz de pneumonie virală neidentificată din Wuhan (8 decembrie). Față de SARS-CoV, răspunsul a fost de cinci ori mai rapid: primul caz confirmat a fost în 16 noiembrie 2002, iar primul genom a fost publicat în martie 2003.

Andrew Rambaut de la Universitatea din Edinburgh a lucrat la secvențierea genomului Ebola în timpul epidemiei din 2014. Într-o declarație STAT News, acesta a afirmat că ritmul cercetărilor în cazul Wuhan CoV este unul „fără precedent și absolut de necrezut. Este o nebunie”.

Lucruri care durau luni sau ani când a apărut SARS pot fi acum realizate în zile sau săptămâni”- Prof. Andrew Mesecar, Universitatea Purdue.

De la prima secvențiere Wuhan-CoV, au mai fost completate peste 20 de analize, inclusiv de la pacienți din Tailanda și Shenzhen. Prin compararea acestora, s-a observat o variație genetică foarte redusă, ceea ce indică un strămoș relativ recent al acestora. Luând în considerare rata de evoluție virală generală, Andrew Rambaut estimează că primul virus care a fost transmis uman a apărut nu mai devreme de 30 octombrie și nu mai târziu de 29 noiembrie 2019.

În plus, faptul că cele 24 de probe sunt foarte uniforme, sugerează o transmitere unică animal-om, urmată apoi de transmisii interumane. Din păcate, analiza genetică nu poate identifica specia de la care s-a făcut transmisia la om. Ceea ce se poate determina, este sursa originală: genomul Wuhan CoV este 86.5/96% identic cu coronavirus întâlnit la lilieci (rezultate provenite de la două echipe de cercetători).

Arborele filogenetic al coronavirus

Arborele filogenetic al Wuhan CoV arată înrudirea strânsă cu SARS-CoV și cu specii întâlnite la lilieci. Sursă.

O altă informație oferită de genom este metoda de pătrundere în celula gazdă folosită de Wuhan CoV. Proteina S a Wuhan CoV și cea a SARS-CoV au structura 3D aproape identică. Acestea se leagă de ACE2 pentru a putea fuziona cu membrana celulei gazdă.

Strucutura 3d Wuhan-CoV și SARS-CoV

Reconstrucție structură 3D a SARS-CoV și Wuhan-CoV, și a situsului de legare ACE2. Sursă.

O echipă de la Universitatea Perdue încearcă modificarea unor medicamente experimentale care au fost dezvoltate în ultimii 16 ani pentru a împiedica replicarea SARS.

„Încă nu este potent împotriva Wuhan virus. Va trebui să sintetizăm noi versiuni pentru a-i crește potența. Am colegi care sintetizează virusul în întregime, nu așteptăm probe de la pacienți. Deci putem trece la testarea medicamentului împotriva virusului viu”- Prof. Mesecar.

Cercetarea continuă

Secvențierea continuă a genomului viral va permite monitorizarea schimbărilor Wuhan-CoV (pentru a identifica precoce dacă virusul devine mai virulent sau mai transmisibil) și poate sta la baza dezvoltării de teste diagnostice și ale unui vaccin.

Anthony Fauci, director al Institutului Național al Alergiilor și Bolilor Infecțioase (parte a NIH Statele Unite), crede că pe baza genomului se vor putea realiza primele teste pe subiecți umani ale unui vaccin contra Wuhan-CoV în 3 luni, ceea ce ar fi un timp record de dezvoltare. În cazul epidemiei SARS, a durat 20 de luni de la secvențierea genomică la primele teste ale vaccinului la oameni.

Grafic Ritm cercetare în cazul Wuhan-Cov

În 2003, când au apărut primele cazuri SARS, tehnologia aflată la dispoziția cercetătorilor nu permitea colaborarea actuală. Abia în 2013, bioRxiv, un server preprint, a permis diseminarea informațiilor înainte de acceptarea de către jurnale științifice, proces care poate dura luni.

Prof. Mescar a declarat pentru Washington Post că speră că descoperirea mecanismelor virale va ajuta la scăderea panicii generale. Acesta a dat exemplul gripei, care este responsabilă pentru multe decese anuale, dar care nu declanșează panică globală, deoarece riscurile sunt cunoscute și există un vaccin.

„Atunci când nu înțelegi ceva, apare panica. Îți este frică. Atunci când înțelegi, nu îți mai este atât de frică. Sper că panica și frica vor scădea prin diseminarea rapidă a informației, atât cea cercetării cât și cea a situației din teren”- Prof. Mescar.

Citește și:

Surse foto: Freepik: Designed by macrovecto, Harryarts.