Czy wariant delta w Japonii unicestwił się sam?

Hipoteza japońskiego profesora o wariancie delta, który pokonał sam siebie, podbiła nagłówki światowych mediów, ale pozostaje tylko hipotezą. I na pewno nie oznacza, że koronawirus ma zamiar pomóc nam zakończyć pandemię. Do tego musimy przyłożyć się sami i brać przykład... właśnie z Japonii.

Pandemia covid-19 w Kraju Kwitnącej Wiśni bardzo wyhamowała. O ile jeszcze w drugiej połowie sierpnia 2021 r. wykrywano tam ponad 20 tys. zakażeń SARS-CoV-2 dziennie, o tyle obecnie ich liczba systematycznie spada. Na początku listopada średnio notowano blisko 200 przypadków dziennie, a aktualnie już tylko trochę ponad 100. Zmniejszyła się oczywiście również liczba zgonów. Dziś to już pojedyncze zdarzenia, średnia z ostatnich siedmiu dni wynosi dwa.

Japonia idzie jak burza. Maseczki na nos i usta, szczepionki w ramię

Japonię można by zatem uznać za modelowy przykład tego, co można osiągnąć, realizując w ekspresowym tempie program szczepień i jednocześnie sumiennie stosując się do niefarmakologicznych metod zapobiegania szerzeniu się zakażeń. A należy do nich m.in. noszenie maseczek, zwłaszcza w przestrzeniach zamkniętych. Podczas gdy w Polsce jedni czują się z obowiązku ich zakładania zwolnieni, a drudzy tkwią w przekonaniu, że to kagańce, które „trują nas własnymi spalinami”, dla Japończyków ich stosowanie to żadna nowość, bo znane są im dobrze z przedpandemicznych czasów. Nie potrzeba było więc do nich nieustannie przekonywać, wystarczyło tylko przypilnować.

Zaszczepienie większości populacji również przyszło Japonii bez większego wysiłku. O ile 10 maja odsetek w pełni zaszczepionych osób w populacji wynosił zaledwie 1 proc., o tyle sześć miesięcy później sięgał już 75 proc. i wciąż rośnie. Oznacza to, że w pół roku Japonia zaszczepiła w pełni blisko 93 mln obywateli, ponad 4,5 razy więcej, niż udało się w Polsce przez niemal 11 miesięcy! Przy tak zawrotnym tempie immunizacji populacji, prowadzącym do gwałtownego wzrostu odsetka osób z wysokim surowiczym poziomem przeciwciał neutralizujących, który uniemożliwia wirusowi zakażanie komórek, trzeba było się wręcz spodziewać, że wiele drzwi do kanałów rozprzestrzeniania się SARS-CoV-2 w populacji zatrzaśnie się z hukiem. Zgodnie z oczekiwaniami tak właśnie się stało.

Spekulacja na łamach gazety nienaukowej

Jednak prof. Ituro Inoue z Narodowego Instytutu Genetyki w Japonii twierdzi, że przyczyna wyhamowania fali zakażeń wariantem delta leży zupełnie gdzie indziej. Sugeruje, że wariant ten unicestwił się sam wskutek kumulowania wysoce szkodliwych dla siebie mutacji. Trzeba przyznać, że to bardzo ciekawe twierdzenie. Jednak media z różnych stron świata przedstawiły tezę Inoue tak, jak gdyby była efektem pieczołowicie przeprowadzonych badań. Niestety, nie sposób doszukać się ich wyników. Kontaktowałem się z prof. Inoue, chcąc się dowiedzieć, czy może planowana jest ich publikacja, licząc przy okazji na akademicką wymianę myśli. Niestety, choć profesor chętnie podzielił się swoimi przemyśleniami z dziennikiem „Japan Times”, to na zapytania kolegów po fachu nie odpowiedział.

Na ten moment twierdzenie Inoue należy więc uznać za spekulacje, nawet jeżeli opisuje on potencjalną ścieżkę, poprzez którą miałoby dojść do samounicestwienia wirusa. Inoue sugeruje, że stoi za tym mutacja w genie kodującym białko nsp14, które należy do grupy białek niestrukturalnych. Innymi słowy, nie buduje cząstki wirusa, ale odgrywa ważną rolę w tworzeniu kopii SARS-CoV-2. Jedną z dwóch jego funkcji jest korygowanie błędów w trakcie replikacji materiału genetycznego koronawirusa. W rezultacie wirusowe RNA kopiowane jest z większą wiernością. Oczywiście losowe błędy, czyli mutacje, i tak się zdarzają, ale z mniejszą częstością, niż ma to miejsce np. u wirusów grypy, które takiego systemu korekty nie posiadają. Inoue uważa, że mutacja w genie kodującym nsp14 doprowadziła do dysfunkcji tego białka, a w rezultacie do dalszej kumulacji szkodliwych błędów w genomie wirusa, które utrudniły mu replikację i rozprzestrzenianie się.

Dlaczego tylko Japonia?

Niewątpliwie mutacja, która rozłożyłaby działanie białka nsp14 na łopatki, prowadziłaby do większego ryzyka powstawania błędów, w tym o katastrofalnych dla wirusa skutkach. Powinna więc być selekcjonowana negatywnie, w rezultacie częstość występowania wersji wirusa z taką mutacją powinna wyraźnie się zmniejszać. Trudno sobie jednak wyobrazić sytuację, gdy sekwencja kodująca nsp14 ulega wielokrotnie, u wielu zakażonych osób, tej samej losowej, szkodliwej mutacji – eliminującej cały wariant ze sceny. Bądź inaczej: że mutacja ta pojawia się jednorazowo, a następnie mimo swojej szkodliwości zaczyna być dominująca. Do dominacji dochodzą warianty z tymi zmianami, które np. zwiększają powinowactwo białka do receptora na powierzchni ludzkiej komórki, przyspieszają fuzję z membraną czy wpływają korzystnie na tempo replikacji wirusa.

Inoue wskazuje jednak, że tą szkodliwą mutacją ma być A394V. Warto od razu wspomnieć, że nie ma na chwilę obecną dowodów, by faktycznie była ona dla wirusa niekorzystna, choć teraz z pewnością ktoś to sprawdzi w drodze eksperymentalnej. Inoue zauważa natomiast, że A394V jest powszechnie stwierdzana w genomie delty notowanej w Japonii. Występuje ona jednak w kilku różnych odgałęzieniach tego wariantu w rozmaitych miejscach na świecie. Należy do nich m.in. jedna z wersji AY.4, która w ostatnich 12 tygodniach odpowiadała za jedną czwartą zakażeń na świecie. Dlaczego więc nie pomaga w unicestwianiu się wirusa także poza terytorium Japonii?

Zniknięcie SARS-CoV-1: szkodliwa mutacja czy sukces epidemiologii?

Inoue sugeruje także, że wskutek podobnej zmiany w białku nsp14 unicestwieniu mógł ulec również SARS-CoV-1. Pojawił się on pod koniec 2002 r., wywołał ok. 8 tys. zakażeń, a w 2004 przestał występować. Faktycznie, w eksperymentach z udziałem linii komórkowych wykazano, że wywołanie specyficznych mutacji w genie kodującym nsp14, które to białko upośledzały, prowadziło do kumulacji kolejnych błędów w materiale genetycznym aż do punktu, w którym wirus nie był w stanie dalej replikować. Czy właśnie dlatego SARS-CoV-1 zniknął?

Nie dowiemy się tego na pewno, bo musielibyśmy zbadać genom tego wirusa z czasów końca epidemii. Istnieją jednak inne, bardziej prawdopodobne wyjaśnienia: SARS-CoV-1 był mniej zakaźny niż SARS-CoV-2 (a zwłaszcza wariant delta tego drugiego). Ponadto rozprzestrzeniał się w największym stopniu od osób, które były chore, podczas gdy jego kuzyn jest najbardziej zakaźny tuż przed wystąpieniem objawów. Stąd też szybka odpowiedź na zagrożenie, izolowanie pacjentów z objawami, poddawanie kwarantannie osoby z kontaktu oraz ograniczenie podróży umożliwiły skuteczną kontrolę rozprzestrzeniania się wirusa.

Wielu specjalistów uważa, że SARS-CoV-1 nie wypalił się sam, tylko został zwalczony poprzez systematyczne ograniczanie ognisk jego występowania. SARS-CoV-2 kapitalizował się natomiast nie tylko na swoich właściwościach, ale też na spóźnionej reakcji Chin na zagrożenie, a następnie rządów innych państw, które często początkowo wirusa lekceważyły. Przespanym miesiącem był na pewno luty 2020 r. Światowa Organizacja Zdrowia zwlekała z ogłoszeniem pandemii aż do 11 marca 2020 r., co wydłużyło proces zrozumienia problemu przez decydentów. Jak oszacowano, gdyby w USA zarządzono lockdown dwa tygodnie wcześniej, to do początku maja 2020 r. uratowano by życie 54 tys. osób.

Carl Sagan i brzytwa Ockhama

Inoue twierdzi, że wariant delta powinien w Japonii przetrwać pomimo wysokiego odsetka zaszczepienia i przestrzegania restrykcji, bo może wywoływać infekcje przełomowe u niektórych osób, które otrzymały szczepionkę. Ale przecież każdego dnia Japonia odnotowuje zakażenia SARS-CoV-2. Średnia liczba przypadków z ostatnich siedmiu dni przekracza 100. A jak wynika z bazy GISAID, we wszystkich próbkach wymazów, które poddano sekwencjonowaniu w Japonii w przeciągu ostatniego miesiąca, stwierdzono… wariant delta. Gdyby miał ulegać samounicestwieniu na drodze mutacji, to spodziewalibyśmy się, że odda scenę innym wariantom SARS-CoV-2, które wcześniej zdominował, a które nie wyginęły całkowicie. Nic takiego się nie stało.

Jak mawiał Carl Sagan, nieodżałowany astronom i popularyzator nauki, „nadzwyczajne twierdzenia wymagają nadzwyczajnych dowodów”. W przeciwnym razie lepiej stosować zasadę brzytwy Ockhama, która mówi, że do wyjaśnienia dowolnego zjawiska powinno się dążyć jak najprostszą drogą. Najprostsze, najbardziej prawdopodobne wyjaśnienie gwałtownego spadku liczby zakażeń SARS-CoV-2 w Japonii leży w zawrotnym tempie osiągnięcia wysokiego stopnia zaszczepienia populacji, a zarazem przestrzegania restrykcji. I nie jest to wyjaśnienie w ogóle zaskakujące.