O wirusie SARS, mutacjach, szczepionkach i sekwencjonowaniu mówi prof. Michal Linial z Jerozolimy

Aktualizacja: kwi 26

W poszukiwaniu szerszego kontekstu w temacie COVID trafiłam w izraelskich publikacjach na wypowiedzi prof. Michal. Napisałam email z prośbą o rozmowę. Tego samego wieczoru otrzymałam odpowiedź z zaproszeniem do Jerozolimy. Pojechałam jak na skrzydłach już nie wspominając o tym, że po raz pierwszy od ponad roku jechałałam autobusem i to międzymiastowym. Do tej pory bałam się i omijałam szerokim łukiem. Niewątpliwie dzisiejszą sytuację w Izraelu zawdzięczamy skutecznej kampanii szczepień.

O wirusie SARS, mutacjach, szczepionkach i kodowaniu DNA wirusa rozmawiam z prof. Michal Linial z Uniwerystetu Hebrajskiego w Jerozolimie.



Mogłabyś nam powiedzieć w prostych słowach czym się zajmujesz na co dzień?


W mojej stosunkowo młodej dziedzinie, od blisko 20 lat budujemy most pomiędzy biologią a informatyką. W Izraelu byłam jedną z pierwszych osób, które rozpowszechniły tzw. bioinformatykę. Pytanie, które sobie stawiamy brzmi: Jak możemy użyć automatyzacji oraz informatyki dla lepszego zrozumienia ludzkiego zdrowia oraz takich zjawisk jak właśnie pandemia, która dotyka całych społeczeństw? Staramy się używać wszystkich dostępnych aktualnie narzędzi w tej dziedzinie. To mnie fascynuje, podobnie jak aktualnie bardzo fascynuje mnie pandemia z naukowego punktu widzenia.


Opowiedz o swoim pierwszym zetknięciu z wirusem SARS-CoV-2.


To właściwie jest ciekawa i niecodzienna historia. Jako naukowiec już w 2003 roku miałam okazję pracować nad sekwencjonowaniem wirusa SARS, który pojawił się głównie na Dalekim Wschodzie w 2002 roku. Już wtedy zapoznałam się z sekwencją mRNA i razem z innymi naukowcami próbowaliśmy dowiedzieć się co to oznacza. Ale wracając do aktualnego wirusa…

Na początku stycznia 2020 roku nowy wirus był dla nas czymś bardzo odległym i teoretycznym. Mimo to, my w środowisku już trzymaliśmy rękę na pulsie. Z zawodowego punktu widzenia to było bardzo ekscytujące. Wówczas zadzwonił do mnie edytor jednej z gazet i poprosił o komentarz publikacji, w której ktoś twierdził, że nowy jeszcze nie nazwany wirus prawdopodobnie przeszedł na człowieka przez węża. Tak właśnie zaczęła się moja intensywna praca nad tym wirusem, dziś znanym jako SARS- CoV - 2. Co ciekawe sekwencja została opublikowana bardzo wcześnie bo już 7 stycznia i wówczas wraz z moim kolegą sprawdzając sekwencję udało się ustalić, że nowy wirus był podobny w aż 76% do oryginalnego wirusa SARS, który dał o sobie znać w 2002 i szybko zniknął.


Kilka tygodni później już w marcu znowu zostałam poproszona by napisać artykuł na temat zachorowań i śmierci. Wówczas liczba ofiar sięgała już kilkunastu tysięcy. W czasie gdy ja pisałam artykuł, edytor zaproponował by dodać kilka tysięcy zmarłych ponieważ już widzieliśmy, że tempo przyrostu zmarłych było bardzo szybkie i gazeta nie chciała być „w tyle” w momencie publikacji. A ja poczułam się bardzo niekomfortowo pisząc o zgonach, które się jeszcze nie wydarzyły. Niestety edytor miał rację. Rzeczywiście w momencie publikacji liczby były już zupełnie inne. Liczba zachorowań i ofiar rosła w zawrotnym tempie.


Powiedz mi więcej na temat tych sekwencji mRNA. Co to znaczy, że sekwencjonujecie wirusa.

Genom każdego wirusa jest zbudowane z określonej liczby znaków. To rodzaj kodu z ok. 30 tysiącami znaków. Wyobraź sobie książkę w nieznanym języku, którego w ogóle nie znasz. Dla nas naukowców ten zbiór znaków też nie jest na początku oczywisty. Zapisujemy kod i wówczas zadajemy sobie pytanie: Co to może znaczyć? Na początku wygląda to jak znaki chińskie, dla kogoś kto nie zna tego języka. Ale mając do dyspozycji sekwencje innych wirusów, często podobnych zaczynamy rozwiązywanie takiego rebusa. Szukamy podobieństw, różnic, korzystając z całej zgromadzonej już bazy danych. Szybko ustaliliśmy, że ten ciąg znaków jest w 76% identyczny jak wirus SARS. sprzed 18 lat. Niemal taki sam, ale jak dziś widzimy jednak bardzo odmienny.

Nazywamy to sekwencjonowaniem, gdyż „czytamy” ten zapis znak po znaku, po kolei.



Wielu ludzi zastanawia się dlaczego inne wirusy nie rozeszły się po całym świecie jak na przykład Ebola, która właściwie nie wyszła poza Afrykę.


To bardzo dobre pytanie. Oczywiście nie wystarczyłoby nam czasu by omówić charakterystyki obu wirusów, ale spróbuję po krótce wyjaśnić na czym polega różnica. Celem każdego wirusa jest rozprzestrzenianie się, czy to będzie Ebola, czy grypa czy inne koronawirusy czy teraz Covid. Aby wirus mógł się roznosić musi kontrolować także inny parametr: zabijanie. Ebola jest tzw. killerem. Zabija niemal 50% osób, które się zaraziły, zatem poszukiwanie kolejnych żywicieli jest trudniejsze. Nawet oryginalny SARS był bardziej śmiertelny niż obecny wirus - ok 10% zgonów. Dlatego też nie widzieliśmy go w każdej szerokości geograficznej. W praktyce kiedy osoba ciężko choruje nie może się przemieszczać, podróżować. Zwyczajnie nie ma na to siły i możliwości. Obecny koronawirus miał jeszcze jedną cechę, która przyczyniła się do wybuchu pandemii: Wielu ludzi przechodziło infekcję bezobjawowo. Ludzie byli zainfekowani ale wciąż się przemieszczali bez świadomości. Podsumowując każdy wirus ma dwie cechy: zaraźliwość i śmiertelność. Jeśli parametr zaraźliwości jest wysoki a śmiertelność niska - rozejdzie się na cały świat.

Choroby roznosiły się po świecie w ciągu ostatnich 100 lat wiele razy. Mieliśmy Hiszpankę, Tyfus (to jest bakteria, ale podobny wzór zachowania), która zaraziła ok. 30 milionów ludzi w Rosji, spośród których blisko 3 miliony osób zmarło. Wirusy i bakterie nie są dla nas nowe. Ale ten wirus powodujący Covid-19 jest nieco inny. On nas cały czas zwodzi, nie jest oczywisty. Większość ludzi przejdzie chorobę lekko lub nieco trudniej, ale wyjdzie z tego. Kiedy chorujemy na grypę, czujemy się źle przez tydzień i potem o tym zapominamy. Tutaj jest inaczej. Przykładowo w Izraelu można przypuszczać, że ok. 10% społeczeństwa przechorowało Covid. Według aktualnych danych kilka procent ozdrowieńców będzie w jakiś sposób inwalidami na długo po zakończeniu infekcji. Jak mówię inwalidami to mam na myśli takie długotrwałe skutki jak na przykład fakt, że wielu ludzi nie może oddychać pełną piersią i jest w stanie używać tylko 70% swoich płuc. Ktoś inny zaczyna cierpieć na tzw. mgłę poznawczą. Nie może się skupić. Ktoś inny nie czuje węchu i smaku przez kilka miesięcy. To jest jak niegdyś złamana noga, która boli kiedy przyjdzie nam wchodzić po schodach. To nie są osoby, które zmarły. To będą setki tysięcy osób, które będą odczuwać skutki choroby, które zmienią jakość ich życia na długi czas. I to jest dramatyczna wiadomość i fundamentalna różnica pomiędzy grypą a Covid.


Kiedy pojawił się w grudniu w Izraelu wariant brytyjski już wówczas mówiłaś, że ten wariant nie przebije się przez ochronę po szczepieniu. Ostatecznie tak się okazało po dłuższym czasie, ale co z innymi wariantami. Może pojawić się ich niezliczona ilość.


Wielu ludzi obawia się mutacji. Media ciągle piszą o wariantach. Pozwól, że wytłumaczę. Nawet w kwietniu 2020 w naszym środowisku naukowym wiedzieliśmy, że ten wirus, który do nas dotarł nie jest już tym samym wirusem, który zaczął się w Wuhan. Jeden ze znaków „w tej książce z 30 tysiącami znaków” zmienił się. Okazało się, że w przeciągu 3 miesięcy nowa mutacja opanowała cały świat pokonując poprzednią. To jest rodzaj konkurencji jak w ogrodzie. Jedna roślina zabierze światło i wodę innym. Dlaczego o tym wspominam? Ponieważ wszyscy producenci szczepionek śledzą wszystkie zmiany i włączają nowe mutacje w spektrum testowania szczepionki. Teraz wyjaśnijmy jaka jest różnica pomiędzy wariantem a mutacją. Mutacja to lokalna zmiana znaku, jednego lub kilku, ale nie zmienia ona właściwości wirusa. Kiedy pojawia się kilka mutacji w kodzie genomu wówczas mówimy o „variant of concern” - wariancie, którym trzeba się zainteresować. I okazało się, że powstała tzw. wersja brytyjska, gdzie zaszło ok. 20 mutacji, które przełożyły się na zmianę w białku szczytowym wirusa. W praktyce wirus ten ma jeszcze lepszą skuteczność w przedostawaniu się do komórki i niejako przylega do niej jak magnes. Dodatkowo wypiera inne mutacje. Dlatego w Izraelu już w styczniu za ponad 90% przypadków odpowiadał właśnie ten wariant.


Co w takim razie z wariantami południowoafrykańskim i brazylijskim. Przeczytałam, że w Brazylii między 20 a 40% ozdrowieńców ponownie zachorowało właśnie na ten wariant.


Tak to się zgadza. Fakty są prawdziwe. Te dwa warianty są bardziej niebezpieczne. Okazuje się, że przebycie choroby nas nie chroni. Szczepionka mimo, że mniej skuteczna wobec tych wariantów wciąż daje więcej przeciwciał niż samo przechorowanie. Wiemy już, z przeprowadzonych u nas badań, że szczepionka wobec wariantu brazylijskiego jest 6 razy mniej skuteczna niż wobec wcześniejszych wariantów. Ale wciąż oferuje ochronę. Można to porównać do pieniędzy na koncie w banku. Mieliśmy 1000 USD i nagle dzwoni do nas obsługa Banku i informuje, że zostało nam 200 USD. Wciąż mamy 200 USD. Możemy kupić jedzenie na kilka dni i zastanowić się co dalej. Nie zostajemy zostawieni z niczym. Tak samo jest z liczbą przeciwciał. Ona będzie różna dla różnych osób w zależności od organizmu ale dziś wiadomo, że szczepionka oferuję większą ochronę niż samo przechorowanie, co jest w zasadzie nowe i bardzo interesujące.