V prosinci 2020 byla ve Velké Británii zjištěna nová mutace koronaviru SARS-CoV-2 označená SARS-CoV-2 VOC 202012/01 (Variant of Concern, year 2020, month 12, variant 01) nebo také UI-202012/01, linie B.1.1.7 a 20B/501Y.V1. Udává se, že tato „britská varianta“ se oproti té současně dominující šíří rychleji, je tedy více virulentní.

Mutace SARS-CoV-2 VOC 202012/01 se vyskytuje v N501Y a zahrnuje 23 mutací (samostatných nukleotidových substitucí), které vedou ke změnám viru. Osm z těchto mutací je ve spike (S) proteinu, devět dalších mění aminokyselinovou sekvenci proteinů jinde v genomu viru a šest mutací, které tuto sekvenci proteinů jinde v genomu viru nemění. Další varianta viru SARS-CoV-2 zjištěná v Jižní Africe se označuje 501Y.V2 a má také mutaci v N501Y. Fylogenetická analýza ukázala, že i přesto, že mají SARS-CoV-2 VOC 202012/01 z Velké Británie a 501Y.V2 z Jižní Afriky mutaci v N501Y, jde o různé varianty viru.

Obecně se udává, že evoluční tlak vede k takovým mutacím, které zvyšují afinitu k receptoru nebo usnadňují vstup viru do cílové lidské buňky. U britské i jihoafrické varianty viru SARS-CoV-2 se uvádí, že jsou přenosnější, tedy rychleji se šíří v populaci než současná nejrozšířenější varianta viru SARS-CoV-2. Jedním z důvodů je silnější vazba viru s ACE2 (angiotensin konvertující enzym 2) receptorem na povrchu buněk. Glykoproteiny S, které vyčnívají z povrchu viru, mají oblast zvanou receptorová vazebná doména (RBD), která je tvořena aminokyselinami. Tato doména je místem vazby s ACE2 receptorem. Mezi těmito dvěma proteinovými partnery existuje mnoho interakcí. Britská varianta viru má mutaci N501Y v receptorové vazebné doméně, kde došlo ke změně aminokyseliny asparagin (N) na aromatický tyrosin (Y). RBD má pak o jednu aromatickou aminokyselinu více. Podle strukturní analýzy Y501 (RBD) interaguje s Y41 (ACE2) a tvoří aromaticko–aromatické interakce. Komplex ACE2–RBD má v této nové interakci více vazebné energie a zajišťuje silnější vazbu viru na buňky.

Jihoafrická varianta viru má kromě mutace N501Y další dvě mutace – K417N a E484K. Mutace K417N poskytuje méně odpudivé síly mezi ACE2–RBD. Lysin (K) je pozitivní stejně jako histidin (H) v ACE2 a vytváří mezi sebou lehce odpudivé síly. Změna lysinu na asparagin mutací tuto interakci odstraní a ACE2 na povrchu buněk se může lépe vázat k S proteinu viru. Poslední mutace, E484K, poskytuje lysin, který slouží jako únikový mutant proti imunitnímu systému, protože interferuje se schopností lidských sérových protilátek vázat se na tuto oblast RBD.

Dalším z faktorů rychlejšího šíření britské a jihoafrické varianty viru je intenzivní přenos, ke kterému dochází během počáteční fáze epidemie způsobené danou linií.

Koronaviry běžně procházejí mnoha mutacemi, které často nejsou rozhodující pro jejich biologické chování a významně nemění strukturu viru. Tento jev se vyskytuje také u SARS-CoV-2. Je vysoce pravděpodobné, že britská varianta viru, jejíž výskyt byl již prokázán i na území některých dalších zemí, nenaruší ochranu získanou očkováním. Bylo ověřeno, že po aplikaci mRNA vakcíny BNT162b2 (Pfizer/BioNTech) organismus vytvoří ekvivalentní titry neutralizačních protilátek proti novým variantám viru stejně jako proti současné nejrozšířenější variantě viru. Je na místě předpokládat, že v současnosti používané i vyvíjené typy vakcín budou fungovat i proti britské variantě viru.

Britská varianta viru může mít vliv na spolehlivost některých diagnostických PCR testů, které cílí na gen S. Většina celosvětově používaných PCR testů je však zaměřena na více cílů, a proto se nepředpokládá významný dopad britské varianty na diagnostiku.

Dle názoru vědců vykazuje britská varianta, která zvyšuje virovou zátěž, srovnatelný průběh onemocnění i účinky na respirační trakt jako nyní nejrozšířenější varianta SARS-CoV-2. Podíl těžkých případů je také zhruba stejný jako u dřívějších variant viru. Laboratorní testy sérových protilátek po prodělání onemocnění COVID-19 jsou však na tuto novou variantu viru méně citlivé. Ve světle výše uvedeného musí být vědecká komunita v pohotovosti, protože větší variace v S proteinu by mohly uniknout tělesným protilátkám vyvolaným vakcínami, které se zatím jeví slibnou pomocí s potenciálem zachránit miliony životů.

 

22.1.2021

RNDr. Martina Šindelková

—

 

https://www.who.int/csr/don/31-december-2020-sars-cov2-variants/en/

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33377359/

https://gov.wales/sites/default/files/publications/2020-12/technical-brief-viral-variant-voc-20201201-23-december-2020_0.pdf

https://riojournal.com/article/62936/

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.01.07.425740v1.full