Přehledně: Nejznámější mutace viru SARS-CoV-2 v České republice

Aktuálně u nás dominuje alfa (britská) varianta viru, který způsobil pandemii nemoci covid-19. Už zde máme ale i beta (jihoafrickou) nebo delta (indickou). Jejich výskyt mapují v Ústavu molekulární genetiky AV ČR. Čím se jednotlivé varianty vyznačují a bude na ně fungovat očkování?

Přibývá lidí, kteří jsou vůči nemoci covid-19 imunní – ať už po jejím prodělání, nebo díky očkování. Vyhráno ale rozhodně není. Mezi důležité úkoly nyní patří mapování nových variant viru SARS-CoV-2. Čím intenzivněji a déle se virus rozšiřuje, tím víc se mění. „Kdybychom koncem minulého roku věděli, že se v Česku šíří plnou rychlostí varianta, která je infekčnější než ta stávající, před Vánocemi by nedošlo k rozvolnění. Situace na začátku letošního roku mohla být mnohem lepší,“ míní Jan Pačes z Ústavu molekulární genetiky AV ČR, který se zabývá sekvenací vzorků.

Mutace představuje změnu jednoho z 30 tisíc „písmen“ v genetické informaci viru. Mutace se označují pomocí kódů, jako jsou třeba N501Y nebo K417T. Pro variantu je typická nějaká skupina mutací. SARS-CoV-2 v populaci přirozeně mutuje s frekvencí jedna až dvě varianty za měsíc. „Viry se mezi sebou nekříží, postupně jenom přibírají mutace, díky kterým – když jsou výhodné – se šíří víc. Všechny mutace, o kterých se bavíme, se projevují ve spike proteinu, tedy ve špičce na povrchu viru,“ vysvětluje Jan Pačes.

Ne každá evoluce musí představovat zhoršení situace. Nakažlivost a nebezpečnost viru se může zvyšovat, ale také zůstávat stejná, nebo se dokonce snižovat. Bohužel se však reálně ukazuje, že nové varianty mají zpravidla vyšší schopnost napadat cílové buňky lidského těla.

Čím déle se virus šíří, tím více se mění.

Přinášíme přehled čtyř nejznámějších variant. Ve všech případech jde o takzvané varianty hodné pozornosti. To znamená, že existují důkazy o jejich zvýšené infekčnosti, závažnějším průběhu onemocnění, ztížené diagnostice a slabší účinnosti léčby i vakcín.

Světová zdravotnická organizace představila nová pojmenování různých variant SARS-CoV-2. Místo států pro ně začala používat řeckou abecedu. Řídí se tím, kdy byly poprvé objeveny.

Alfa varianta, tzv. britská (B.1.1.7)
Poprvé se objevila v září 2020 na jihovýchodě Anglie a v polovině prosince už měla na svědomí téměř 60 procent všech nákaz nemocí covid-19 v Londýně. Počátkem roku 2021 se tato vysoce infekční varianta šířila už ve 33 zemích včetně České republiky, kde ji laboratoře zaznamenaly 16. ledna. „V Česku jsme během podzimu detekovali desítky různých variant, na začátku zimy hlavně naši místní variantu B.1.258. Letos v únoru už naprosto dominovala varianta jediná, a to ta britská. Nadále u nás převažuje,“ říká Jan Pačes.

Alfa varianta kumuluje neobvyklé množství mutací, které odpovídají za 14 záměn aminokyselin ve virových proteinech. Nejvýznamnější je mutace N501Y na jednom ze šesti klíčových kontaktních míst spike proteinu, které se váže na buněčný receptor ACE2 a způsobuje vyšší schopnost viru přichytit se na něm.

Beta varianta, tzv. jihoafrická (B.1.351)
Sdílí některé mutace s výše uvedenou B.1.1.7., ale v Jihoafrické republice se objevila počátkem října minulého roku nezávisle na ní. Vedle Afriky se šíří v Evropě, Americe, Africe, Asii, Austrálii a Oceánii. Přítomnost této varianty se v únoru 2021 potvrdila také v České republice.

Lékaře znepokojuje, že u některých mladších pacientů způsobuje kritická onemocnění a také může napadnout ty, kteří už covid-19 prodělali. Zejména kvůli mutacím K417N a E484K virus lépe uniká imunitnímu systému.  

Gama varianta, tzv. brazilská (P.1)
Poprvé ji detekovali na začátku ledna 2021 v Tokiu u čtyř turistů, kteří přiletěli z brazilského státu Amazonas. O několik dní později se potvrdila také v samotné Brazílii, kde v březnu 2021 už stála za většinou nákaz.

Varianta má 17 mutací včetně biologicky významných záměn aminokyselin ve spike proteinu. Všechny zvyšují infekčnost viru a vedly k rapidnímu růstu hospitalizací v brazilském městě Manaus. Klíčové mutace K417T, E484K, N501Y, D614G, H655Y jsou podobné jako u beta varianty, ale obě vznikly nezávisle na sobě.

Gama varianta je podle lékařů až 2,2krát nakažlivější než předchozí verze SARS-CoV-2 a je u ní o 25 až 61 procent vyšší riziko, že se lidé nakazí opakovaně. Zhruba 30 procent lidí, kteří po nákaze umírají, je mladších 60 let. Podle některých dokladů začala mutovat i sama varianta P.1, takže by mohla být ještě nakažlivější.

Delta varianta, tzv. indická (B.1.617)
Jako takzvaná dvojitá mutace se označuje varianta, u níž dochází ke změnám označeným E484Q a L452R. Vykazuje zvýšenou infekčnost i odolnost vůči protilátkám. Poprvé ji zjistili v Indii v prosinci 2020 a koncem března letošního roku představovala v sekvenacích zhruba polovinu nálezů. V současnosti se tato varianta šíří například ve Velké Británii. Během dubna se dostala také do České republiky. Někteří odborníci upozorňují, že označení „dvojitá mutace“ pro tuto variantu je zavádějící, protože takovýchto „dvojitých mutací“ SARS-CoV-2 je mnoho. Navíc ve skutečnosti delta varianta, podobně jako jiné, obsahuje víc než dvě mutace. 

Sekvenace v Akademii věd ČR
Mutace se dá zjistit pomocí takzvané sekvenace. Jedná se o přečtení celé genetické informace viru, izolovaného z pacienta, a následnou podrobnou genetickou analýzu. Sekvenováním a monitorováním variant a mutací se zabývá Národní referenční laboratoř pro chřipková a nechřipková respirační virová onemocnění, což je pracoviště Státního zdravotního ústavu. Kapacitně ale nestačilo, takže ve spolupráci s Ústavem molekulární genetiky AV ČR vznikla iniciativa COG-CZ (koronavirové genomy v ČR). Účastní se jí několik institucí, které společně začaly se systematičtějším sekvenováním podle standardů doporučených například Světovou zdravotnickou organizací nebo Evropským střediskem pro prevenci a kontrolu nemocí. Výstupem jsou jednak odborné reporty a jednak anonymizovaná databáze vzorků osekvenovaných v ČR.

Je potřeba vědět, jaké varianty se u nás vyskytují, říká Jan Pačes.

Očkování funguje
Podle Jana Pačese je důležité zmínit, že jednotlivé dosud identifikované varianty nemění příliš vlastnosti koronaviru, jedná se pořád o tentýž virus. Jenže i malé změny, například v rychlosti šíření, mohou mít velký dopad, pokud se projeví ve velkém měřítku.

Další starost dělají epidemiologům a virologům takzvané únikové mutace, které mění tvar spike proteinu viru, proti němuž si vytváříme protilátky. „Existující protilátky takovou změnu tvaru nedokážou rozpoznat, takže vir uniká imunitnímu aparátu. Naštěstí míst na jeho povrchu, vůči kterým se protilátky tvoří, je více, takže i když jedno přestane fungovat, ostatní místa jsou stále funkční,“ uklidňuje Jan Pačes. Do budoucna přesto očekává, že únikové mutace se budou hromadit a bude potřeba přeočkovat upravenými vakcínami.

V nedávném výzkumu američtí vědci zjišťovali, jak vakcíny Pfizer-BioNTech a Moderna zabírají proti delta variantě. Zjistili, že v jejím případě mají sedmkrát nižší účinnost než u té, která se šířila v začátcích pandemie. Nicméně i proti delta variantě měly efekt. Podle všeho poskytují vysokou ochranu přinejmenším před těžkým průběhem. Odborníci tedy radí, aby dosud neočkovaní lidé nedělali chybu a nečekali na „dokonalou vakcínu proti všem mutacím“, ale prozatím využili stávající, které jsou ověřené a registrované.

Text: Jan Klika, Divize vnějších vztahů SSČ AV ČR
Foto: Shutterstock; archiv Jana Pačese

 Text je uvolněn pod svobodnou licencí Creative Commons.

Přečtěte si také

• Až pětina dětí do šesti let trpí kožní alergií. Vědci zkoumají, jak jim pomoci
• Vědci dokážou opravit důležitý protein, který brání zhoubnému bujení
• Nový poznatek o buněčných elektrárnách: zkracují hojení ran více než o třetinu
• Zelená pro genetické úpravy plodin? Vědci by kritikou pravidel mohli vyvolat změnu
• Škodlivé látky v ovzduší způsobují neefektivní pohyb spermií
• Dvojitá protilátka chrání před mutacemi koronaviru, ověřili čeští vědci
• Přichází období všudypřítomného pylu. Co všechno víme o alergiích?
• Jak Akademie věd ČR pomáhá v době pandemie covidu-19
• Čeští botanici pomohli rozklíčovat DNA žita o osmi miliardách písmen
• Na Zemi roste přes šest milionů druhů hub, zjistili vědci z databáze