A mindennapos járvány elleni harc, a vírustesztelés és a betegellátás mellett a koronavírus mélyebb, felfedező kutatása is zajlik, Magyarországon is rutinszerűen szekvenálják a kórokozó teljes genomját. Ez alapján visszakövethetők a fertőzési láncolatok, és a jövő szempontjából is lényeges kételyek oszlathatók el. Ari Eszterrel, a SARS-CoV-2 vírust kutató egyik genetikussal beszélgettünk.
Közhely, hogy az idei koronavírus-világjárvány olyan helyzetet teremtett szerte a bolygón, amivel a ma élő emberek még soha életükben nem szembesülhettek. A legutóbbi ilyen léptékű pandémia az első világháború idején pusztító H1N1 influenza (spanyolnátha) volt, de annak már több mint száz éve. A nagy szerencsénk az, hogy tudományos értelemben, a kutatás sikerességében és gyorsaságában sem volt még egy ilyen járvány, nemhogy száz éve, de még sohasem.
A vírus izolálása után néhány napon belül megvolt az első megszekvenált genom, és mára vannak bizonyítottan hatékony oltások is (legalábbis a világ szerencsésebb felén). Eddig már sok ezer koronavírusmintában található RNS-t szekvenáltak meg, ami számos okból elengedhetetlen a modern orvostudományban és epidemiológiában. Csak a genom ismeretében lehet célzottan fejleszteni a vakcinákat és a potenciálisan sikeres gyógymódokat, és a kórokozó terjedését is fel lehet deríteni, a változásait pedig nyomon lehet követni ezáltal.
Természetes módon az újabb és újabb embereket fertőző vírusok genetikai állománya folyamatosan változik, mutálódik. Ezt a gyors evolúciót figyelhetjük meg, ha minél több minta örökítőanyagát szekvenáljuk. Vannak mutációk, amelyek előnyösek a vírusra nézve (ezáltal rossz hírt jelentenek nekünk), sokuk viszont nem okoz különösebb változást a szaporodó- vagy a megbetegítő képességében. Minél előbb felfedezzük a veszélyességet növelő mutációkat, annál gyorsabban tudunk reagálni rá.
Emellett a vírusgenomok összehasonlításával, a közöttük lévő hasonlóság megismerésével az is kisakkozható az adatokból, hogy melyek közelebbi rokonai egymásnak, és melyek állnak távolabb egymástól. Az előbbiek leszármazási vonala vélhetően később vált el egymástól, és a fertőzöttek között nem túl régi kapcsolat lehet (például ugyanattól a terjesztőtől fertőződtek meg). Ez az információ tehát alkalmas lehet arra, hogy felderítsük a fertőzési láncokat, és visszakövessük a vírus terjedését, azonosítva a kiindulópontot.
Ezzel szinte minden fejlett országban foglalkoznak a kutatók, ahol megvan a szükséges kutatási infrastruktúra és szakértelem. Magyarországon tavasz óta számos egyetem és kutatóintézet működik közre a koronavírus genomikai kutatásaiban. E vizsgálatok eredményeiről tartott előadást Ari Eszter (képünkön), az ELKH Szegedi Biológiai Kutatóközpontjának tudományos munkatársa és az ELTE Genetikai Tanszékének adjunktusa a Kutatók Éjszakáján.
– Az epidemiológiai eszközöket kiegészítő módszerekkel igyekeztünk megvizsgálni, hogy hogyan alakult a magyarországi koronavírus-járvány. Vajon összefüggő fertőzésláncolatok bukkantak fel, vagy hamar elfojtódtak az itt-ott megjelent fertőzések – mondja a Magyar Hangnak Ari Eszter. – Ezekre a kérdésekre az evolúciós összehasonlítás pontos választ tud adni. Ha például két magyarországi minta egymás közeli rokonának bizonyul, akkor nagy a valószínűsége, hogy azok behurcolásból származnak, nem pedig függetlenül kerültek az országba.
Az új koronavírus RNS-genomja 30 ezer bázispár hosszúságú (a bázispárok vagy nukleotidok a nukleinsavak építőegységei, a sorrendjük jelenti a RNS által őrzött információt). Az eddigi tapasztalatok szerint ez az RNS a koronavírusban átlagosan kéthetente mutálódik egyet, tehát ilyen gyakran cserélődik ki benne egy bázis. Három nukleotid határoz meg egy aminosavat (amely a fehérjék építőegysége), de egy aminosavat többféle nukleotidhármas is kódol, tehát simán előfordulhat, hogy hiába történik mutáció az RNS-ben, ez semmit nem változtat a vírus fehérjéin.
A vizsgálatban eddig összesen 273 magyarországi vírusminta genomját szekvenálták meg a Jakab Ferenc vezette pécsi virológiai kutatócsoportban. Ez jelentősen több, mint a környező, volt szocialista országokban, de messze elmarad például a brit adattömegtől, ahol a levett PCR-minták sokkal nagyobb hányadát elemzik genetikailag is. Persze mindez nagy laborkapacitást, sok szakembert és hatalmas költségeket jelent, bár a génszekvenálás ma már egyszerű laboratóriumi rutinművelet. Vannak már pendrive méretű szekvenátorok is, amelyek teljesen automatizáltan elvégzik pár óra alatt a műveletet.
– Szinte biztosak vagyunk abban, hogy a vírus nem került be az országba február vége előtt. Ezt onnan tudjuk, hogy összehasonlítottuk a legelső időkben levett pozitív minták genomjait, és a mutációs sebesség „molekuláris óráját” visszatekerve meg tudtuk állapítani, hogy mikor váltak el egymástól, vagyis mikor létezhetett az adott góc közös őse – folytatja Ari Eszter. – Vagyis az első hullámból származó magyarországi minták gócai körülbelül március elején kezdtek el terjedni az országban.
A kutatás másik lényeges megállapítása szerint a tavasz és az őszi–téli hullám valójában két, teljesen független járvány az országban. Genomikai vizsgálatok felmerülhetne, hogy a nyár elejei lecsengés után a vírus csendben továbbra is terjedt az országban, majd szeptemberben feltámadt, és újult erővel kezdett tömegeket fertőzni. Vagyis a mostani katasztrófához nem kellett volna újból behurcolni az országba, hiszen a vírus már jelen volt. De nem ez történt. A másik lehetőség az – és ez történt valójában –, hogy a tavaszi járvány gyakorlatilag teljesen elmúlt, és a mostani fertőzéstömeget az újonnan – vélhetően a figyelmeztetések, kérések, ajánlások ellenére külföldre utazó nyaralók által – behurcolt vírusok indították el.
A Kintses Bálint és Papp Balázs vezette szegedi csapat evolúcióbiológusai és bioinformatikusai megvizsgálták a tavasszal levett mintákat, majd ezeket összehasonlították az ősziekkel. Azt találták, hogy ezek markánsan különböznek, vagyis eltérő az eredetük. Amikor a genomok alapján kiszámolták a vírus evolúciós törzsfáját, kiderült, hogy nincsenek olyan ágai ennek a törzsfának, amely vegyesen tartalmaznak tavaszi és őszi magyar mintákat (márpedig az egymáshoz hasonló genomok kerülnek azonos ágra). Magyarul: az őszi vírusgenomok túlságosan különböznek a tavasziaktól, nem ugyanazokból a behurcolásokból származnak.
Azt nem lehet biztonsággal megmondani az adatokból, hogy az őszi hullám főként mely országokból behurcolt vírusokból indult ki. A magyarok utazási szokásait figyelembe véve persze először Horvátország jut az ember eszébe, de a vizsgálat eredményei szerint egyes külföldi – főleg európai – vírusgenomok annyira hasonlóak a magyar mintákhoz, hogy közöttük lévő pontos rokonsági összefüggéseket nagyon nehéz felderíteni. A másik nehézség, hogy az országok nagyságrendekkel eltérő mennyiségű mintát szekvenálnak, így mindenféle vírustípusból sokkal több van Nyugat-Európában, pusztán az adatmennyiség miatt.
Összességében a Magyarországon izolált vírusok nem különböznek jelentősen az Európában máshol fertőző vírusoktól. – Semmi extra nincs a magyarországi koronavírusokban, ugyanazok a típusok terjednek itt is, mint máshol – mondja a kutató. Megvizsgálták azt is, hogy a vírus azon két ismertebb mutációja, amelyek valószínűleg befolyásolják valamelyest a működését, jelen vannak-e az országban. Ezek a változások a tüskefehérje génjében történtek, és vagy a terjedést érintik, vagy az immunrendszerrel szembeni ellenálló képességet.
Az egyik mutáció, amely már egészen korán megjelent, és az észak-olaszországi góc kialakulásakor is jelen volt, kicsit jobban terjed, mint az eredeti változat. Ez az előnye azt okozta, hogy mára szinte egyeduralkodóvá vált, és Magyarországon is ez a jellemző. Van olyan mutáció is, amely nehezebbé teszi az emberi immunrendszer számára, hogy a vírus tüskefehérjéjét felismerje, és hozzá ellenanyagok kötődhessenek. Nos, ezek egyelőre gyakorlatilag nincsenek jelen országban, és annyira nem is hiányoznak.
A mutációk monitorozása azért rendkívül fontos, mert ettől függhet a vakcinák és a jövőbeli gyógyszerek hatékonysága. A vakcinafejlesztések jelentős részét az eredeti vírusváltozaton kezdték, de a vírus azóta folyamatosan változik. Ennek ellenére a klinikai tesztek bizonyították, hogy már több oltóanyag is van, amely most is kimagaslóan hatékonyan gátolja a vírust (amely ma már tehát dominánsan a mutáns típus). Így egyelőre talán a mutáció miatt nem kell aggódnunk túlzottan.
Ennek a cikknek a nyomtatott változata a Magyar Hang 2020/50. számában jelent meg december 11-én.
