Striehnu koronavírusy na novú príležitosť?

V súvislosti s prebiehajúcou pandémiou covidu-19 zvýšil sa záujem vedcov o koronavírusy. Nie sú len predmetom základnému výskumu, ale skúmame ich s nádejou, že zistíme, kde v živočíšnej ríši cirkuluje vírus identický alebo veľmi podobný pandemickému koronavírusu. Najväčšie úsilie sa zameriava na koronavírusy netopierov, hlavne v Ázii, čo je pochopiteľné, lebo tam vzniklo epicentrum súčasnej pandémie.

Nedávno bola publikovaná štúdia o netopierích koronavírusoch z národného parku v Soči pri pobreží Čierneho mora [1]. Z analyzovaných vzoriek, ktoré vedci pozbierali v marci až októbri 2020, boli najzaujímavejšie tie, kde identifikovali koronavírusy Khosta-1 a Khosta- 2. Ich počiatočná analýza naznačila, že sú iba na 72 % zhodné so SARS- CoV-2, zloženie ich S-proteínu je veľmi vzdialené od S‑proteínu SARS-CoV-2 a RBD (doména viažuca sa na bunkový receptor – skrátene doména –, pozostáva z reťazca desiatok aminokyselín) je ešte vzdialenejšia s absenciou kľúčových aminokyselín potrebných pre väzbu na ľudské bunky. Fylogeneticky sa nové koronavírusy zaradili do podrodu Sarbecovirus v rámci betakoronavírusov, spolu so SARS-CoV-2. Nezdá sa, že by nové koronavírusy boli priamo nebezpečné pre človeka. Nič zaujímavé pre tých, ktorí hľadajú nejaký vzťah k pandemickému SARS-CoV-2. A predsa!

Americký tím, ktorý viedol Michael Letko z Washington State University, sa zameral na hlbšie štúdium týchto novoidentifikovaných koronavírusov [2]. Vedci dospeli k prekvapujúcemu poznaniu, že napriek rozdielnemu zloženiu domény v S‑proteíne Khosta-2 (ale nie Khosta-1) sa ako jeden z mála netopierích vírusov podrodu Sarbecovirus v pokusoch in vitro viaže na ACE2 receptor ľudských buniek, čím do nich prenikne a môže ich infikovať. Aj samotná doména vírusu Khosta-2, podobne ako celý jeho S-proteín, je schopná preniknúť do ľudských buniek s ACE2 receptorom.

Keď odborníci spoznali, ako reagujú jednotlivé komponenty vírusu, zaujímalo ich, ako sa bude správať celý vírus. Skonštruovali bezpečný chimerický vírus, v ktorom do genómu vírusu vezikulárnej stomatitídy (infikuje prevažne hovädzí dobytok) vniesli S-proteín SARS-CoV-2 s doménou z Khosta-2. I takýto vírus sa viazal na ACE2 receptor ľudských buniek a potom ich infikoval. Ale kým sérum u ľudí vakcinovaných proti covidu-19 vakcínou firmy Moderna alebo Pfizer, ako aj u ľudí, ktorí prekonali infekciu omicronom, neutralizovalo SARS-CoV-2 s pôvodným S-proteínom, pri chimerickom víruse s Khosta-2 doménou neutralizácia nenastala. Zdá sa, že chimerický vírus bunky infikuje, ale vakcíny ho nebudú schopné eliminovať. Možno to jednoducho vysvetliť. Doména Khosta-2 v S-proteíne je len na 60 % zhodná s doménou SARS-CoV-2 a vakcíny boli konštruované na interakciu protilátok s pôvodným S-proteínom. Keď sa S-proteín výmenou domény významne zmenil, protilátky sa stali neúčinné.

Pri hlbšom zamyslení štúdia naznačuje, že ľudskej populácii môže hroziť veľké nebezpečenstvo. Keď budú zvieratá infikované vírusom Khosta-2 alebo podobným koronavírusom a súčasne aj SARS-CoV-2, čo v prírode nie je nemožné, môže sa vytvoriť rekombinantný vírus, v ktorom SARS-CoV-2 vymení svoju pôvodnú doménu za doménu Khosta-2. Výmena genetického materiálu (rekombinácia), obzvlášť pri koronavírusoch, je pomerne častý prírodný jav. Pri spätnej infekcii človeka týmto rekombinantným vírusom (zoonotický prenos vírusu) infikovaní pacienti nebudú chránení súčasnými vakcínami. A to by mohlo mať vážne epidemiologické dôsledky. Svet koronavírusov ešte zďaleka nepoznáme a nepríjemné prekvapenie nie je vylúčené, keďže tieto vírusy využijú každú príležitosť na množenie.

Uvažujúc nad výsledkami štúdie z nadhľadu prichádza do úvahy aj zmena prístupu k vývoju vakcín v boji s nebezpečnými epidémiami a pandémiami. Doteraz sme spravidla vyvíjali vakcíny proti konkrétnemu vírusu. Vhodnejšie by bolo vyvíjať vakcíny proti skupine vírusov, v uvedenom prípade proti vírusom podrodu Sarbecovirus. 

[1] Alkhovsky S. et al.: Viruses, 2022, DOI: 10.3390/v14010113.

[2] Seifert S. N. et al.: PLOS Pathogens, 2022, DOI: 10.1371/journal.ppat.1010828.