האם נגיף הקורונה משתנה? האם יש סיבה לחשוש מהתפתחות של זן מסוכן יותר?

חוקרים שבחנו מאגר של אלפי דגימות מחולים ברחבי העולם, זיהו מאות מוטציות בנגיף הקורונה. לדבריהם, “עד כה איננו יכולים לומר אם חלו שינויים ביכולת ההדבקה של הנגיף או בקטלניות שלו”.

מאת: אלינור אביב-שרון

מכון דווידסון, הזרוע החינוכית של מכון ויצמן למדע

Photo by Walter Otto on Unsplash

אחד החששות הגדולים בהתמודדות עם המגפה העולמית של הקורונה הוא שמחולל המחלה, נגיף SARS-CoV-2, ישתנה ויתפתח לזן חדש וקטלני יותר, או מידבק יותר. מחקרים חדשים מראים שאכן הנגיף עבר לא מעט שינויים בחודשים האחרונים, אך רוב החוקרים מסכימים שרובם הגדול לא מגדילים את הסיכון. עם זאת, שני מחקרים העלו חששות שצריכים עדיין להיבדק בנוגע לקיומה של לפחות גירסה אחת של הנגיף שעלולה להיות מסוכנת יותר.

כשבוע בלבד לאחר שתועד לראשונה נגיף הקורונה החדש, חוקרים בסין כבר קבעו את הרצף הגנטי שלו. התברר שהוא מורכב ממולקולת RNA ובה כ-30 אלף “אותיות” גנטיות ומספר קטן של גנים. הרצף הראשון הזה, שבודד מאדם שעבד בשוק פירות ים בווהאן שבסין, שבו התפרץ הנגיף לראשונה, הפך לכלי הבסיסי ביותר בחקר ההתפשטות של הנגיף ברחבי העולם.

אחרי שהנגיף חודר לגוף, הוא משתמש בחלבון שנקרא Spike, או חלבון S, כדי לחדור לתאים, בעיקר במערכת הנשימה. בתוך התא הנגיף משחרר את החומר הגנטי שלו כדי לגרום לתא לשכפל אותו ולייצר עותקים חדשים של הנגיף, שאמורים להיות זהים לנגיף המקורי.

אולם כשהתא מעתיק את הקוד, הוא עושה לפעמים טעויות, בדרך כלל של “אות” שגויה אחת בלבד. השגיאות האלה, שנקראות מוטציות, יכולות להשפיע על תפקוד הנגיף ותכונותיו בדרכים מגוונות: חלקן יכולות להועיל לנגיף וחלקן מזיקות לו או חסרות השפעה. עקב כך הנגיף משתנה בהתמדה.

צוות חוקרים מארצות-הברית ומבריטניה פרסם לאחרונה מחקר ראשוני על המוטציות שהנגיף צבר. הפרסום אומנם לא עבר עדיין ביקורת עמיתים ופורסם רק ב-bioRxiv ולא בכתב עת מדעי, אך כבר הניב כותרות רבות בתקשורת העולמית, בשל טענת החוקרים כי הנגיף עבר מוטציה שעלולה ליצור זן אגרסיבי יותר. אך כאמור, כל הנגיפים משתנים – האם זה אומר בהכרח שהזן שהתפתח הוא מסוכן יותר?

ברירה טבעית לעומת אלתור

החוקרים פיתחו מערכת שמאפשרת לעקוב בזמן אמת אחרי מוטציות בחלבון S של הנגיף, עקב תפקידו המרכזי בהדבקת תאי אדם והעובדה שרוב המאמצים למציאת חיסון או תרופה מבוססת-נוגדנים למחלה מתמקדים בו. הם סרקו מאגר נתונים שהכיל כ-7,500 דגימות נגיף מחולי קורונה ברחבי העולם, וזיהו 13 מוטציות בחלבון שיכולות לדעתם להקנות לנגיף יתרונות בעת ההדבקה או עמידות לטיפולים רפואיים מסוימים.

אחד הגֵנים המוטנטיים, המכונה D614G, מעורר לדבריהם “סיבה דחופה לדאגה”, שכן הוא מתפשט במהירות. הזן הנושא את המוטציה הזאת הוא כעת הדומיננטי ביותר במדינות רבות, ומדגים למעשה תהליך של ברירה טבעית, שבו תכונה שמועילה לנגיף מתפשטת בהצלחה, ודוחקת זנים שאינם נושאים אותה.

הברירה הטבעית היא אומנם מנגנון חשוב שמניע אבולוציה, אבל היא איננה המנגנון היחיד. סחף גנטי הוא מנגנון אבולוציוני שיוצר שינויים אקראיים בתדירות הגרסאות השונות (האללים – צורות שונות מעט של אותו הגן) של גֵנים באוכלוסייה לאורך זמן, למשל בעקבות מעבר של אוכלוסיית נגיפים אקראית ולא מייצגת מאדם לאדם.

קבוצת חוקרים אחרת מיוניברסיטי קולג’ בלונדון נעזרה גם היא במאגר הנתונים של הדגימות מחולי הקורונה, ומצאה 198 מוטציות בנגיף, אך חבריה סבורים שהן אינן מעוררת דאגה מיוחדת. הם גילו כי השונות הגנטית של הנגיף גבוהה במיוחד בכמה מהמדינות שנפגעו הכי קשה מהקורונה וטוענים כי זה מעיד על כך שהפצת הנגיף בעולם החלה לקראת סוף שנת 2019, עוד לפני שהוא זוהה לראשונה.

ראש צוות החוקרים מיוניברסיטי קולג’, פרנסיס באלו, הסביר כי “כל הנגיפים משתנים באופן טבעי. מוטציות כשלעצמן אינן דבר רע ואין שום דבר שרומז ש-SARS-CoV-2 משתנה בקצב מהיר או איטי מהצפוי. עד כה איננו יכולים לומר אם חלו שינויים ביכולת ההדבקה או בקטלניות שלו”.

זן אחד או יותר?

בשלב מוקדם יותר של התפשטות הנגיף, פרסם צוות חוקרים סיני מחקר שבו נטען כי בשלבי ההתפרצות המוקדמים של המגפה היו לנגיף שני זנים, ואחד מהם היה אגרסיבי יותר. אך מחקר אחר, שנערך לאחרונה באוניברסיטת גלזגו הבריטית, סתר את ממצאי הסינים ומצא כי המוטציות שחלו בנגיף לא הביאו ליצירת זנים אגרסיביים יותר שלו. גם הקרדיולוג והגנטיקאי אריק טופול מארצות-הברית אמר: “אנחנו יודעים על זן אחד בלבד”.

מומחי גנטיקה אומרים שעדיין מוקדם לדעת אם אחת המוטציות שעבר הנגיף עשויה להפוך אותו למסוכן יותר, אך עד כה אין סימנים שמעידים שהן השפיעו על יכולת ההדבקה או על חומרת המחלה. כדי לבחון זאת לעומק הוסיף טופול כי מדענים יצטרכו לבדוק איך כל מוטציה ספציפית משפיעה על התנהגות הנגיף.

“וירוס הקורונה החדש משתנה כמו כל נגיף RNA אחר”, אומר מרק שלייס, מומחה לגנטיקה מולקולרית מאוניברסיטת מינסוטה. למעשה, חוקרים גילו כי ייתכן שהוא אפילו משתנה לאט יותר מחלק מנגיפי ה-RNA האחרים, בין השאר בזכות יכולת עצמית לתיקון מוטציות. נראה כי כל חודש מתווספות לו שתי מוטציות חדשות בלבד.

קיים החשש שבעתיד הנגיף עשוי לרכוש מוטציות שיעזרו לו להתחמק ממערכת החיסון של האדם. אולם קצב השינויים האיטי של הנגיף פירושו כי סביר להניח שיעברו שנים לפני שזה יקרה. קצב השינוי האיטי מבשר טובות גם בתחום החיסונים והטיפולים הרפואיים שמנסים כעת לפתח למחלת הקורונה. אם אכן יפותח חיסון יעיל נגד הנגיף, חוקרים מאמינים שייתכן שהוא יעניק לנו הגנה למשך כמה שנים.

אלינור אביב-שרון היא סטודנטית לדוקטורט במחלקה למדעי הצמח והסביבה במכון ויצמן למדע. בעלת רקע אקדמי בביולוגיה ומדעי המחשב. במחקר שלי אני מפתחת אלגוריתמים ומודלים מתמטיים, ומשתמשת בכלים חישוביים לאפיין תהליכים המבקרים ביטוי גנים וחלבונים, והשלכותיהם על חילוף החומרים בצמחים.