„Covid-19
pandemija buvo greičio pamoka: greitis, kuriuo naujasis virusas gali plisti
tarp žmonių; greitis, kuriuo jis gali pritraukti žūčių ir suluošinti ekonomiką;
greitis, kuriuo galima sukurti ir gaminti vakcinas; greitis, kuriuo
dezinformacija gali pakenkti visuomenės sveikatai. Tarp viso to greičio yra kitoks
greitis, kuris varo likusį, kaip variklis, sukantis pykinančioje
karnavaliniame karusėlėje: viruso evoliucijos greitis.
Koronavirusas,
kaip ir daugelis kitų panašių virusų (RNR virusai su labai kintamu genomu),
vystosi greitai. Jis greitai prisitaikė prie mūsų. Dabar kyla esminis
klausimas, ar žmonės ir žmogaus išradingumas gali greičiau prisitaikyti.
Jei atsakymas nėra
teigiamas, mūsų laukia ilga, liūdna ir besitęsiančių kančių ateitis. Kai kurie
ekspertai mano, kad endeminio Covido aukų skaičius kasmet gali siekti nuo 100
000 iki 250 000 mirčių, tik Jungtinėse Valstijose.
Milijonai gyvybių priklauso
nuo to, ar žmonijos mokslas, žmonių valdymas ir žmogaus išmintis gali pranokti
SARS-CoV-2, palyginti paprasto, bet iniciatyvaus agento, susidedančio iš
keturių struktūrinių baltymų ir RNR genomo, išradingumą.
Charlesas Darwinas
sakė, kad evoliucijos mechanizmai niekada nejuda greitai, tačiau Darvinas
nežinojo apie virusus. „Aš visiškai pripažįstu, kad natūrali atranka visada
veiks labai lėtai“, – rašė jis 1859 m. išleistoje knygoje „Apie rūšių kilmę“. Kadangi evoliucijos teorija vystėsi iš Darvino darbų ir didžiąją XX
amžiaus dalį, ji daugiausia rėmėsi įrodymais iš tokių sričių kaip
paleontologija, biogeografija, embriologija ir lyginamoji anatomija – matomi
modeliai, galintys atskleisti lėtus pokyčius per ilgą laiko tarpą. Tie duomenys
paprastai yra daug mažiau naudingi evoliucijai matuoti, kai ji vyksta greitai.
Tačiau turime
naują evoliucijos įrodymų formą: genomų seką ir palyginimą. Sudėtingos mašinos
atlieka seką – raidė po raidės nuskaito genetinį kodą, o galingi kompiuteriai
padeda palyginti, ir visa tai daug greičiau ir pigiau, nei bet kada.
Dabar mokslininkai
gali sekti DNR arba RNR, koduojančios kiekvienos būtybės genetines
instrukcijas, pokyčius, mutacijas po mutacijų, stebėdami ir išmatuodami, kaip
kai kurios iš tų mutacijų, tų nedaugelio, kurios tiesiog būna naudingos, plinta
populiacijoje. Jie gali sukurti net sparčiausiai besivystančių būtybių, tokių
kaip bakterijos ir virusai, portretą. Kai bakterijos ar virusai yra patogenai,
galintys užkrėsti žmones, ši disciplina vadinama genomo epidemiologija.
Tarp genominės
epidemiologijos pradininkų yra Sharon Peacock, Kembridžo universiteto
visuomenės sveikatos ir mikrobiologijos profesorė bei „Covid-19 Genomics UK
Consortium“ vykdomoji direktorė. Tai visuomenės sveikatos agentūrų ir tyrimų
institucijų grupė, įkurta 2020 m. balandį, siekiant nustatyti ir analizuoti
naujojo koronaviruso genomus. Šiuo metu Didžiosios Britanijos laboratorijų
indėlis sudaro beveik 2,8 mln. visame pasaulyje praneštų SARS-CoV-2 sekų, ty
apie 23 procentus viso pasaulio.
Dr. Peacock ir
tie, kurie jai padėjo sukurti ir finansuoti šias pastangas, anksti suprato, kad
genomo informacija gali būti labai svarbi, reaguojant į pandemiją. Tačiau vien
surinkti sekas ir padaryti jas prieinamas kitiems mokslininkams nepakanka. Tai
genomika be epidemiologijos – gyventojų lygio žinių pritaikymas visuomenės
sveikatai.
„Jei kalbate apie
greitį, – neseniai man pasakė daktaras Peacockas, – svarbiausia yra galvoti
apie visą veiksmą nuo pradžios iki pabaigos. Sakydama „veiksmą“ ji turėjo
omenyje fizinių žingsnių (pvz., paciento mėginių ėmimo), laboratorinių procesų
(pvz., viruso genetinės medžiagos išgavimo ir to viruso genomo sekos nustatymo)
ir analizės (vieno ir kito genomo skirtumų aiškinimo) grandinę. Jie suteikia
įžvalgų, kurios gali padėti tiek klinikiniam asmenų gydymui, tiek gyventojų
apsaugai.
Tokiam darbui
svarbūs techniniai įrankiai. Programinė įranga taip pat yra labai svarbi.
Pirmaisiais Covid-19 pandemijos metais jauna absolventė Áine O’Toole kartu su
kitais Edinburgo universiteto Andrew Rambaut laboratorijos nariais sukūrė
įrankį PANGOLIN (Phylogenetic Assignment of Named Global Outbreak Lineages).
Tai tapo viena iš pagrindinių sistemų, skirtų naujiems genomams įdėti į
SARS-CoV-2 šeimos medį, priskiriant jiems racionalias, bet nepamirštamas
etiketes (pvz., B.1.1.7) ir kontekstualizuoti naujus viruso variantus, kai jie
atsiranda.
Tai buvo daktaras
Rambautas, daktaras O'Toole'as ir jų kolegos laboratorijoje, kurie padėjo
pastebėti ir sekti pirmąjį pagrindinį variantą, dabar vadinamą Alfa, kai jis
pasirodė pietryčių Anglijoje, judėdamas Londono link 2020 m. rudenį. Po metų
mokslininkų Pietų Afrikoje ir Botsvanoje, sekvenuojant keliautojų mėginius,
buvo aptiktas kitas plintantis variantas, pavadintas Omicron.
Toks greitas
variantų aptikimas yra nepaprastai vertingas, tačiau tik tuo atveju, jei
duomenys greitai paverčiami aiškiomis, veiksmingomis gairėmis. „Mes vis dar
turime svarbių spragų, kad patektume į kliniką“, – sakė daktarė Peacock.
Šios spragos apima tai, kad visuomenės sveikatos ir medicinos personalas,
neapmokytas nustatyti seką, gali lengvai naudoti duomenis ir sveikatos
priežiūros paslaugų teikėjų, pavyzdžiui, ligoninių, norą finansuoti tokį darbą.
„Šiuo metu didžioji dalis sekos nustatymo po Covid-19 yra finansuojama
visuomenės sveikatos agentūrų ir mokslinių tyrimų finansavimo“, – sakė dr.
Peacock.
Tai nepasikeitė
nuo 2014 m., kai Harvardo universiteto skaičiavimo genetikas Pardis Sabeti
vadovavo genomikos mokslininkų grupei, reaguojančiai į siaubingą Ebolos viruso
protrūkį Vakarų Afrikoje. Jie nustatė 99 viruso genomus, paimtus iš Siera
Leonės ligoninės pacientų. Lyginant sekas paaiškėjo, kad visi tie atvejai
greičiausiai atsirado dėl perdavimo iš žmogaus į žmogų, o ne dėl laukinių gyvūnų
šeimininko išsiliejimo.
Vakarų Afrikos
protrūkis baigėsi po daugiau, nei 28 000 Ebolos atvejų ir 11 000 mirčių, iki to
laiko genominė epidemiologija įrodė savo vertę, atskleidė, kaip virusas plinta.
Iki šiol buvo
žinomi 589 milijonai COVID-19 atvejų ir daugiau nei šeši milijonai mirčių.
Naujoji disciplina
vargu ar sugeba neatsilikti, jau nekalbant apie viruso aplenkimą. Sarah Cobey,
evoliucijos biologė iš Čikagos universiteto, dirbanti imunologijos, virusų
evoliucijos ir epidemiologijos sandūroje, įžvelgia „angas“ genetiniame Covid-19
stebėjime.
„Nors mes turime
daug ir daug sekų, jos yra neproporcingai iš kelių vietų“, – man pasakė dr.
Cobey. Pirmaisiais pandemijos metais Didžioji Britanija, Naujoji Zelandija,
Australija ir Islandija buvo tarp šalių, kuriose nustatyta didelė atvejų dalis.
Nyderlandai ir Kongo Demokratinė Respublika taip pat pasižymėjo greitu sekos
nustatymu. Plėtojantis pandemijai, Pietų Afrikos mokslininkai dėjo svarbias
pastangas nustatyti seką (tai atsispindi iš pradžių aptikus Beta variantą,
paskui Omicron), o aprėptis pagerėjo ir Kanadoje bei Skandinavijoje. Kitos
pasaulio dalys tebėra „aklosios dėmės“, – sakė daktaras Cobey.
Liūdnas, bet
nestebinantis faktas yra tas, kad, dideles pajamas gaunančiose, šalyse nustatyta
16 kartų daugiau koronaviruso genomų, palyginti su, mažas ir vidutines pajamas
gaunančiose, šalyse. Pinigai yra ribojantis veiksnys, bet ne tik pinigai.
"Manau, kad pagrindinė problema iš tikrųjų yra mokslinio vadovavimo
trūkumas, koordinuojant tokio pobūdžio duomenų rinkimą", - sakė dr. Cobey.
Nedaug šalių turėjo savo Sharon Peacock arba politinę lyderystę, kuri paiso ir
remia mokslo lyderius.
Pasauliui reikia
tos lyderystės, plėsti ir mokėti už sekvencinį šio koronaviruso ir jo pokyčių
stebėjimą visur, kur tik virusas keliauja. Tačiau mums reikia daug daugiau,
kaip įspėja daktaras Cobey, daktarė Peacock ir kiti mokslininkai.
Mums reikia
ambicingų serologinio paplitimo tyrimų (kraujo mėginių patikra, siekiant
nustatyti buvusios infekcijos įrodymus), kurie padėtų mokslininkams sužinoti,
kiek buvo neaptiktų infekcijų. Kokia tikroji byla kiekvienoje šalyje ir visame
pasaulyje? Mums reikia toliaregių ir gerai finansuojamų vakcinų platformų,
kurias būtų galima greitai pritaikyti naudoti nuo visų klasių naujai
atsiradusių patogenų, tyrimų, o ne tik skubotų pastangų sukurti naujausio
varianto stiprintuvą.
Mums reikia
universalios koronaviruso vakcinos ir universalios gripo vakcinos, nors nei
viena, nei kita, atsižvelgiant į didžiulį tų virusų gebėjimą vystytis, gali
būti pasiekiama.
Paprasčiau
tariant, mums reikia stabilių kambario temperatūroje ir be adatų naudotinų vakcinų, kurios gali
sumažinti atsisakymo skiepytis problemas dideles pajamas gaunančiose šalyse ir
vakcinų neprieinamumą mažas pajamas gaunančiose šalyse, kuriose karšta. Mums
reikia geresnių antivirusinių vaistų, net ir nuo retų, bet pavojingų virusų
(pvz., Nipah viruso), o tai apima plėtros pastangas, kurios farmacijos įmonėms
gali niekada neatnešti pelno.
Dar paprasčiau,
kaip pažymėjo daktaras Cobey, mums reikia investicijų į daug geresnį vėdinimą
ir oro filtravimą mūsų viešuosiuose pastatuose, sumažinant koronaviruso ir kitų
oru plintančių patogenų plitimą. Ji pripažino, kad tai nėra moksliškai įdomu;
tai tiesiog svarbu ir ekonomiškai naudinga.
Šio koronaviruso
evoliucinė kelionė buvo niūri ir nuostabi. Galima teigti, kad per pastaruosius
31 mėnesį išmatuotos SARS-CoV-2 transformacijos nuo pradinės padermės iki
Omicron subvariantų yra vienas tiksliausių greitos evoliucijos pasauliniu mastu
laukinėje gamtoje vaizdų. Laukinėje gamtoje: tai yra ne stiklinėse ir kolbose,
ne laboratorijose, o mumyse. Evoliucijos neigėjai, atkreipkite dėmesį.
Visi turėtume
įsidėmėti. Turime 12 milijonų šio judančio daikto momentinių kadrų – to
pakanka, kai standartinis kino projekcijos greitis yra 24 kadrai per sekundę,
kad būtų sukurtas 138 valandų trukmės SARS-CoV-2 evoliucijos filmas.
Tačiau kadangi
evoliucinė biologija yra aprašomasis mokslas, o ne nuspėjamasis, mes vis dar
nežinome, kaip istorija gali baigtis. Tikriausiai tai visai nesibaigia. Ir
genominiai epidemiologai, kad ir kokie protingi jie būtų, negali mūsų išgelbėti
nuo to, kas vis dar ateina. Turime gelbėtis patys.
Davidas Quammenas
yra mokslo rašytojas. Būsima jo knyga „Breathless: The Scientific Race to
Defeat a Deadly Virus“ bus išleista spalį.”
Paskaičiuokime:
589–100
6 - x
x lygus 6x100/589, lygus 1 (procentui)
Išvada, bent 1 procentas sergančiųjų pasaulyje miršta nuo Covid.
Komentarų nėra:
Rašyti komentarą