Știri

Genetica virusurilor are un rol extrem de important în lupta cu o pandemie, așa cum este cea de COVID-19. De fapt, atunci când se identifică un nou virus, primul pas constă în secvențierea genomului pentru a obține mai multe informații despre acesta. Acest lucru s-a întâmplat și la apariția “noului” coronavirus, iar în urma analizei și comparației noului genom cu genoamele altor virusului, s-a observat că există o similitudine foarte mare cu virusul SARS.

Urmărind diversitatea genetică a unui virus ies la suprafață informații epidemiologice, ca de exemplu, de unde vine acesta și pe ce cale s-a răspândit. Acest lucru este posibil pentru că pe măsură ce virusul se răspândește, el adună mutații specifice anumitor zone și urmărindu-le se poate vedea de unde a ajuns virusul care circulă într-o anumită regiune. Astfel, știind originea virusului, se pot lua și măsuri care să contribuie la limitarea răspândirii virusului.

Totodată, analiza mutațiilor care apar la un virus ajută la o mai bună gestionare a cazurilor de infecție. Pe parcursul unei epidemii este posibil să apară anumite mutații cu impact asupra pacienților deja infectați, aceștia putând să dezvolte fie forme mai ușoare, fie forme mai grave. De asemenea, este posibil ca din cauza mutațiilor noi să crească posibilitatea de reinfecție a persoanelor trecute deja prin boală, dar care nu au imunitate la “noua” variantă a virusului.

Un alt aspect pentru care importanța analizei mutațiilor nu poate fi pusă la îndoială este eficiența vaccinurilor la care se lucrează în lupta cu un nou virus. Încă din momentul izbucnirii unei epidemii, oamenii de știință depun eforturi pentru găsirea unui antidot. Însă, având în vedere că dezvoltarea unui vaccin este un proces de lungă durată trebuie să se cunoască și să se țină cont, în permanență, de mutațiile noi ale virusului, astfel încât tratamentele dezvoltate să își păstreze eficiența chiar dacă tulpina inițială a virusului suferă modificări.

În concluzie, dat fiind faptul că virusul se adaptează permanent, analiza mutațiilor genetice este esențială dacă vrem să oprim această pandemie.

Articol realizat cu sprijinul biologului Dumitru Jardan, coordonator al laboratorului de Biologie Moleculară MedLife.

Aprilie 2020

Încă de la debutul pandemiei, oamenii de știință din întreaga lume depun eforturi pentru a dezvolta un vaccin împotriva noului coronavirus. Până în prezent, există peste 100 de variante de vaccin anti-COVID-19, unele dintre ele folosind tehnologii care nu au mai fost utilizate în trecut. În orice caz, toate vaccinurile la care se lucrează au ca obiectiv expunerea organismului la un antigen care nu va activa infecția, ci va provoca un răspuns imun capabil să blocheze sau să ucidă virusul atunci când o persoană se infectează.

Există mai multe abordări în încercarea de a dezvolta un vaccin eficient, iar multe grupuri de cercetare au început deja testarea pe oameni, pe bază de voluntariat, în timp ce alții sunt în etapa testelor pe animale.

Vaccinuri care folosesc virusul propriu-zis

Unele echipe de cercetare folosesc virusul în sine, într-o formă slăbită sau inactivă, în procesul de dezvoltare a vaccinului. Această practică a fost folosită și pentru alte vaccinuri existente deja pe piață, cum ar fi cele împotriva rujeolei sau poliomielitei.

Vaccinuri cu vector viral

În acest caz se folosește un alt virus pentru a livra gene de coronavirus în celule, fără riscul de a provoca boli. Un virus precum rujeola este conceput genetic pentru a putea produce proteine de coronavirus în organism.

Pentru a crea un vaccin împotriva coronavirusului, mai multe echipe de cercetători au adăugat gena vârfurilor proteice la un virus numit „adenovirus”. Adenovirusul pătrunde în celule și acolo își descarcă gena. Deoarece acestui adenovirus îi lipsește una din genele sale originale, el nu se poate reproduce și prin urmare nu este periculos pentru corpul uman.

Vaccinuri cu acid nucleic

Unii cercetătorii își propun să utilizeze instrucțiuni genetice (sub formă de ADN sau ARN) pentru o proteină de coronavirus care promovează un răspun imun. Acidul nucleic este introdus în celulele umane, care apoi elimină copii ale proteinei virusului; majoritatea acestor vaccinuri codifică proteina spike a virusului.

Vaccinuri ADN

constau în proiectarea unui cerc de ADN și livrarea lui în celulă. Celulele citesc gena virală, o copiază într-o moleculă numită „ARN mesager” și apoi folosesc acest ARNm pentru asamblarea proteinelor virale. Sistemul imunitar detectează proteinele și își începe activitatea. Până acum nu există vaccinuri ADN aprobate pentru utilizarea de către oameni, ci doar pentru cazuri veterinare.

Pe de altă parte, există cercetători care vor să sară de ADN și să livreze, în schimb, ARN mesager în celule. Celulele citesc ARNm și formează vârfurile proteice care provoacă un răspuns imun. Nu există vaccinuri ARN aprobate, dar se află în faza de studii clinice vaccinuri pentru MERS și alte boli.

Vaccinuri pe bază de proteine

Există și echipe care își doresc să injecteze proteine de coronavirus direct în organism. Pot fi utilizate fragmente de proteine sau învelișuri care imită stratul exterior al coronavirusului. Acestea nu pot provoca bili pentru că nu sunt viruși reali, dar pot arăta sistemului imunitar cum arată proteinele coronavirusului.

Surse:
https://www.nature.com/articles/d41586-020-01221-y 
https://www.nytimes.com/interactive/2020/05/20/science/coronavirus-vaccine-development.html

Iunie 2020

Un studiu observațional realizat la nivelul grupului MedLife a arătat că testele rapide au o sensibilitate de doar 60% și pot duce în eroare mai ales pacienții asimptomatici. Ca metodologie s-au făcut recoltări aleatorii la persoane venite pentru testare din proprie inițiativă, afirmativ asimptomatici sau cu simptome ușoare, nespecifice. Pentru RT-PCR s-a recoltat exsudat orofaringian și nazofaringian (dintr-o nară) și pentru detecția de antigen s-a recoltat exsudat nazofaringian din cealaltă nară.

Indicațiile producătorului asupra condițiilor de transport și stocare a produsului biologic până la efectuarea testului prevedeau pentru produs recoltat în mediu de transport (VTM) 12 ore la temperatura între 2 și 80 C și 8 ore la temperatura camerei, respectiv 4 ore între 2 si 80 C și 1 ora la temperatura camerei în cazul în care nu se utilizează mediu de transport VTM.

Au fost lucrate 97 de teste, 68 recoltate pe VTM și 29 fără VTM. Din cele 68 de probe recoltate pe mediu de transport și păstrate la 2 - 80 C până la efectuarea testului, 38 au fost lucrate la un interval ce a depășit cele 12 ore recomandate și 30 au respectat intervalul de 12 ore, fiind lucrate la aproximativ 6 ore de la recoltare. Restul de 29 de probe recoltate fără mediu de transport au fost lucrate în maximum o oră de la recoltare, toate probele fiind ținute la 2 - 80 C până la efectuarea testului. S-a procedat în acest fel luându-se în considerare factorii obiectivi de efectuare a testelor de identificare a virusului, respectiv recoltări în teren și puncte de recoltare la distanță față de laboratorul executant.

Pentru cele 38 de probe lucrate la peste 12 ore de la recoltare pe VTM, din cele 12 rezultate pozitive prin RT-PCR, 7 au fost pozitive și prin testul rapid de detecție de antigen. Toate rezultatele negative prin RT-PCR au fost negative și la detecția de antigen. Ca urmare, pentru acest eșantion s-a obținut o sensibilitate de 58% și o specificitate de 100%.

Pentru cele 30 de probe lucrate în intervalul de 12 ore de la recoltare pe VTM, din cele 19 rezultate pozitive prin RT-PCR, 10 au fost pozitive si prin testul rapid de detecție de antigen. Toate rezultatele negative prin RT-PCR au fost negative și la detecția de antigen. Ca urmare, pentru acest eșantion s-a obținut o sensibilitate de 53% și o specificitate de 100%.

Pentru cele 29 de teste efectuate din produs recoltat fără mediu de transport, din cele 5 rezultate pozitive prin RT-PCR, 3 au fost pozitive și prin testul rapid de detecție de antigen. Toate rezultatele negative prin RT-PCR au fost negative și la detecția de antigen. Ca urmare, pentru acest eșantion s-a obținut o sensibilitate de 60% si o specificitate de 100%.

Pentru asimptomatici nu se recomandă la acest moment utilizarea testelor rapide

În concluzie, echipa care a realizat studiul subliniază că o sensibilitate de 60% în condiții reale de lucru se traduce prin lipsa identificării a 40 de purtători de SARS-CoV-2 din 100 care vor continua să răspândească virusul.

“Din media ciclurilor de amplificare rezultă faptul ca testul rapid identifică doar încărcături virale mari (în jurul ciclului 22), nedepistând acele încărcături virale mici ce pot fi găsite atât la începutul contaminării cât și la sfârsit, dar fără a putea face distincția între cele două situații și fără a exista un prag al ciclurilor de amplificare dincolo de care nu mai există contagiozitate”, a declarat dr. Roxana Vasilescu, medic primar medicină de laborator, Șef Laborator MedLife Central, coordonator studiu.

RT PCR este în continuare etalonul și instrumentul utilizat global pentru identificarea purtătorilor de virus SARS-CoV-2

Prioritatea actualei pandemii este depistarea și izolarea celor ce sunt contaminați cu noul coronavirus și, deci, pot transmite acest virus altora. Prin capacitatea foarte mare de contagiozitate și imprevizibilitatea evoluției bolii cu decompensări majore și insuficiente multiorgan, de multe ori letale, depistarea si izolarea precoce a purtătorilor de SARS-CoV-2 este esențială pentru a limita răspândirea bolii și a ajuta sistemele de sănătate să facă față crizei mondiale.

Pentru identificarea purtătorilor de SARS-CoV-2, simptomatici dar mai ales asimptomatici, testele utilizate trebuie să îndeplinească următoarele caracteristici: să fie cât mai sensibile (pentru a putea identifica concentrații cât mai mici de virus, mai ales că, până acum, nu se cunoaște doza infectantă), cât mai precise (sa identifice corect prezența SARS CoV-2, ținând cont că alți virusi ai familiei Coronaviridelor sunt deja prezenți cu răspândire globală; vorbim de tulpinile responsabile de “guturai”), să fie suficient de rapide și pretabile la volume mari de testări și, nu în ultimă instanță, să fie cost eficiente. În plus, față de aceste caracteristici, aceste metode trebuie armonizate la nivel global, astfel încât politicile de sănătate și urmărirea epidemiologică să fie unitare.

“Până în prezent metoda RT-PCR este considerată gold standard de identificare a ARN viral, fiind o metodă cu sensibilitate si specificitate convenabile pentru a realiza prioritatea actualei pandemii. Chiar dacă nu este o metodă nici rapidă, nici ieftină și realizarea volumelor necesare se face cu implicarea serioasă a resurselor umane, continuă să fie etalonul și instrumentul utilizat global pentru identificarea purtatorilor de virus. In paralel, foarte mulți producatori de teste de laborator încearcă să pună la punct alternativa ieftină și rapidă a gold standardului, respectiv depistarea de antigen viral. În prezent sunt puse pe piata foarte multe astfel de teste cu performante din ce in ce mai bune. Din păcate, însă, până în prezent nu s-a identificat un astfel de test care să înlocuiască RT-PCR astfel încât să fie introdus în politicile și metodologiile de supraveghere și control a infecției cu noul coronavirus nicăieri în lume” a precizat dr. Roxana Vasilescu, medic primar medicină de laborator, Șef Laborator MedLife Central.

Noiembrie 2020

Mutația D614G a virusului SARS-CoV-2, caracterizată de unii oameni de știință ca fiind de până la 10 ori mai contagioasă în culturi celulare, a fost detectată încă de acum două luni, într-un procent majoritar, de 96%, la pacienții din România testați în cadrul studiului desfășurat de MedLife pentru secvențierea genoamelor noului coronavirus. Astfel, din cele 100 de probe analizate începând cu luna iunie, provenite de la pacienți infectați din diferite regiuni geografice ale țării, doar 4 nu prezentau această mutație. Deși obiectivul studiului nu a constat în analiza comparativă a simptomatologiei, nu au fost identificate date care să dovedească faptul că pacienții infectați cu tulpina D614G a virusului au dezvoltat forme mai severe de boală.

“Mai mulți cercetatori din Statele Unite și Marea Britanie au suspectat faptul că mutația D614G ar fi mai contagioasă întrucât, de la apariția acesteia - februarie 2020, în multe regiuni din lume a devenit forma dominantă a virusului. Aceștia au arătat că pacienții care sunt infectați cu forma D614G a virusului au o încărcătură virală mai mare, fapt care sugerează că forma respectivă de virus ar putea fi mai transmisibilă. Astfel, studiile derulate până acum pe culturi celulare au indicat că această formă a virusului produce titruri virale de până la 10 ori mai mari (respectiv între 2,6 și 9,3), fiind considerată o dovadă indirectă privind rata mai mare de infecțiozitate a virusului. Cu toate acestea, nu există date certe care să confirme că această mutație face virusul mai transmisibil. Ceea ce putem spune cu certitudine este faptul că această mutație circulă și pe teritoriul țării noastre, fiind identificată la pacienți români din diverse regiuni geografice ale țării. De asemenea, informațiile actuale sugerează că mutația D614G nu reprezintă un factor mai mare de risc pentru mortalitate, așa cum o reprezintă vârsta pacientului sau prezența comorbidităților”, a explicat biologul Dumitru Jardan, doctor în științe medicale, coordonator al laboratorului de Biologie Moleculară MedLife și coordonatorul științific al studiului.

Ce este mutația D614G?

D614G este o mutație a virusului SARS-CoV-2, apărută în urma unei schimbări de aminoacizi la nivelul proteinei spike (S), pe care virusul o folosește pentru a intra în celulele umane. Proteina spike este importantă deoarece se cuplează la receptorii celulari și mediază fuzionarea anvelopei virale cu membrana celulei gazdă, permițând virusului să pătrundă și să o infecteze. Practic, mutația schimbă aminoacidul în poziția 614, de la D (acid aspartic) în G (glicină), tulpina virusului fiind transformată din D614 în G614.

De altfel, virusul SARS-CoV-2 a suferit mai multe mutații de la începutul pandemiei, însă doar această mutație, D614G, a devenit dominantă în ultimele luni, fiind în măsură să modifice caracteristicile tulpinii inițiale.

Are mutația D614G impact asupra proiectelor de dezvoltare a vaccinurilor?

Oamenii de știință au observat că această mutație circulă pe teritoriul Europei și Americii încă din luna februarie, devenind, în timp, varianta predominantă a virusului în aceste zone, fapt care a condus la o atenție sporită în zona de dezvoltare a vaccinurilor. Totuși, datorită faptului ca mutația D614G se află într-o regiune a proteinei care este mai puțin importantă pentru dezvoltarea unui răspuns imun corespunzător, este puțin probabil ca elaborarea vaccinurilor să fie afectată de prezența acestei mutații.

August 2020