소멸 변수: Gamma, Iota 및 Mu의 교훈

2021년 초 콜롬비아의 과학자들은 걱정스러운 새로운 유형의 코로나바이러스를 발견했습니다. 결국 Mu로 알려진 이 변이체는 전문가들이 면역 체계의 방어를 회피하는 데 도움이 될 수 있다고 믿는 몇 가지 걱정스러운 돌연변이를 가지고 있습니다.

다음 달 동안 Mo는 콜롬비아에서 빠르게 퍼졌습니다. 코로나19 신규 확진자 급증. 8월 말까지 수십 개국에서 발견되었으며 세계보건기구 그녀를 임명했다 “관심변수”.

네브래스카 대학 의료 센터의 유전 역학자인 Joseph Fofer는 변수에 대한 최근 연구.

그런 다음 사라졌습니다. 오늘날 변종은 완전히 사라졌습니다.

모든 델타 또는 오미크론에는 감마, iota 또는 mu 변수가 있습니다. 이 변수는 국지적 폭발을 일으키지만 글로벌 우위를 휩쓸지는 않았습니다. 그리고 Omicron을 이해하는 것이 공중 보건의 중요한 우선 순위로 남아 있지만 이러한 적은 수의 변종으로부터 배울 교훈이 있다고 전문가들은 말합니다.

캘리포니아 대학 샌디에이고의 분자 역학자인 조엘 워뎀(Joel Werthem)은 “이 바이러스는 적응과 진화를 멈출 유인이 없다”고 말했다. “그리고 당신이 과거에 어떻게 했는지 아는 것은 당신이 미래에 할 수 있는 일을 준비하는 데 도움이 될 것입니다.”

감시 연구는 또한 감시 허점과 정책 오류를 강조하여 미국의 국제 여행 금지가 효과적이지 않았다는 더 많은 증거를 제공하고 바이러스가 작동하는 원인에 대해 전염병의 초기 단계에서 전염성이 면역보다 더 중요했음을 시사합니다. 회피.

이 연구는 또한 맥락이 얼마나 중요한지 강조합니다. 어떤 곳에서는 영향을 미치는 변수가 다른 곳에서는 발판을 마련하지 못합니다. 결과적으로 어떤 변수가 우세해질 것인지 예측하기 어렵고, 미래의 변수와 병원체를 파악하기 위해서는 거의 실시간으로 종합적인 모니터링이 필요합니다.

Werthem 박사는 “바이러스 게놈 시퀀스를 보고 ‘하나가 다른 것보다 더 나쁠 것’이라고 말하면 많은 것을 얻을 수 있습니다.”라고 말했습니다.

여기 뮤가 보인다

코로나바이러스는 끊임없이 변화하고 있으며 대부분의 새로운 변종은 눈에 띄지 않거나 이름이 지정되지 않습니다. 그러나 다른 사람들은 빠르게 보편화되고 있거나 그들의 게놈이 불길해 보이기 때문에 경보를 울리고 있습니다.

모가 콜롬비아로 퍼졌을 때 둘 다 사실이었습니다. 모의 새 논문 저자이자 시드니 대학의 유전역학자인 마리 페트론(Marie Petron)은 “사람들이 면밀히 관찰한 몇 가지 돌연변이를 포함하고 있다”고 말했다. 베타 및 감마를 포함한 다른 면역학적 변이체에서 여러 스파이크 단백질 돌연변이가 문서화되었습니다.

아직 과학 저널에 발표되지 않은 새로운 연구에서 과학자들은 Mu의 생물학적 특성을 Alpha, Beta, Delta, Gamma 및 원래 바이러스의 생물학적 특성과 비교했습니다. 그들은 Mu가 다른 어떤 변이보다 더 빨리 번식하지 않는다는 것을 발견했지만, Omicron 외에 알려진 어떤 변이보다 항체에 더 저항력이 있는 면역이 가장 취약했습니다.

연구진은 전 세계에서 수집한 Mu 샘플의 게놈 서열을 분석하여 변이체의 유행을 재구성했습니다. 그들은 뮤가 2020년 중반에 남아메리카에 나타났을 가능성이 가장 높다고 결론지었습니다. 그리고 나서 발견되기까지 몇 달 동안 유포되었습니다.

그는 남아메리카의 많은 지역에서 게놈 감시가 “불완전하고 불완전하다”고 말했습니다. 시애틀에 있는 프레드 허친슨 암 연구 센터의 바이러스 진화 전문가인 제시 블룸(Jesse Bloom). “그 지역에 대한 더 나은 모니터링이 있었다면 Mo가 우려하는 정도를 신속하게 평가하는 것이 더 쉬웠을 것입니다.”

모 씨는 또 다른 도전도 제시했다. 그녀는 코로나바이러스 샘플에서 보기 드문 프레임시프트 돌연변이로 알려진 일종의 돌연변이를 갖고 있었습니다. Fofer 박사를 포함한 과학자들이 Mu 염기서열을 GISAID새로운 변이체를 모니터링하는 데 사용되는 바이러스 게놈의 국제 리포지토리.

이 합병증으로 인해 Mo 시퀀스의 대중 참여가 지연되었습니다. 연구자들은 환자로부터 바이러스 샘플을 수집하고 GISAID에 공개하는 사이의 시간이 델타 사례보다 Mu 사례에서 항상 더 길다는 것을 발견했습니다.

Faufer 박사는 “게놈 자체가 본질적으로 감시에 인위적인 간격을 만들고 있었다”고 말했습니다. “최소한 우리의 경험에 따르면 일반적으로 며칠 만에 데이터를 게시하려고 하는 데 몇 주 동안 데이터가 없습니다.”

(연구원들은 GISAID의 품질 관리 시스템의 중요성을 강조했고 저장소는 문제를 해결했습니다.)

이러한 모니터링 격차와 Mu의 면역 회피를 결합하면 대안이 곧 시작되는 것처럼 보였습니다. 그러나 그것은 일어난 일이 아닙니다. 대신 과학자들은 Mo가 중남미에서 다른 대륙으로 퍼졌지만 일단 그곳에 도착하면 널리 퍼지지 않았다는 것을 발견했습니다. 페트론 박사는 “이는 이 변이체가 북미와 유럽 인구에서 우리가 기대하는 만큼 반드시 적절하지 않다는 표시”라고 말했다.

Mu가 훨씬 더 멋진 변형인 delta와 경쟁하고 있다는 사실을 알게 되었기 때문일 가능성이 큽니다. Delta는 Mu만큼 항체를 피하는 데 능숙하지 않았지만 더 많이 전염되었습니다. “그래서 결국 Delta는 더 널리 퍼졌습니다.”라고 Bloom 박사는 말했습니다.

올바른 선택, 적절한 시간

성공적인 변종을 연구하는 것은 이야기의 절반만 알려줍니다. “지배적이지 않은 변수는 어떤 면에서는 부정적인 통제입니다.”라고 Petron 박사는 말했습니다. “그들은 우리에게 무엇이 효과가 없었는지 알려주고 그렇게 함으로써 가변적 피트니스에 대한 지식 격차를 메우는 데 도움을 줍니다.”

Delta는 Beta, Gamma 및 Lambda를 포함하여 Mu 외에 여러 면역원성 변이체를 능가했습니다. 이 패턴은 면역 회피만으로는 변이체가 매우 전염성이 강한 버전의 바이러스를 능가하는 데 충분하지 않았음을 시사합니다.

그러나 예방 접종과 여러 감염의 물결은 면역 환경을 변화시켰습니다. 과학자들은 매우 파악하기 어려운 면역 대안이 이제 더 많은 이점을 가져야 하며 이것이 Omicron의 성공에 대한 이유의 일부일 가능성이 있다고 말했습니다.

또 다른 최근 연구에 따르면 뉴욕시에서 면역 회피 감마 더 잘하는 경향이 있다 기존 면역 수준이 더 높은 동네에서, 어떤 경우에는 코로나19의 첫 번째 물결에 큰 타격을 입었기 때문입니다. 연구의 저자인 Werthem 박사는 “우리는 새로운 변수를 진공 상태에서 볼 수 없습니다. 왜냐하면 그것은 이전에 있었던 모든 변수의 그림자에 있기 때문입니다.”라고 말했습니다.

실제로 과거의 변수 충돌은 성공이 주로 컨텍스트에 달려 있음을 보여줍니다. 예를 들어, 뉴욕시는 Iota 변종의 발상지였을 수 있습니다. 처음으로 발견되었습니다 2020년 11월에 수집된 바이러스 샘플에서. “그래서 그는 초기 발판을 마련했습니다.”라고 Petron 박사는 말했습니다. 더 휴대하기 쉬운 Alpha 변종이 도착한 후에도 Iota는 결국 사라지기 전에 몇 달 동안 마을에서 지배적인 변종으로 남아 있었습니다.

그러나 Iota와 Alpha가 2021년 1월에 데뷔한 코네티컷에서는 상황이 달랐습니다. “Alpha는 즉시 이륙했고 IOTA는 기회가 없었습니다.”라고 작업을 주도한 Petroni 박사가 말했습니다. 두 지역의 변수 연구.

유사한 패턴이 이미 여러 Omicron 균주에서 나타나기 시작했습니다. 미국에서는 뉴욕에서 처음 확인된 변종인 BA.2.12.1, 이륙남아프리카에 있는 동안, BA.4 및 BA.5가 새로운 붐을 주도하고 있습니다..

브리티시 컬럼비아 대학의 진화 생물학자인 사라 오토(Sarah Otto)는 이것이 감소한 변이체를 연구해야 하는 또 다른 이유라고 말했습니다. 특정 시간과 장소에 어울리지 않는 대안은 다른 곳에서 떠오를 수 있다. 사실 그렇게 일찍 나타난 것은 모의 불행이었을 것이다. “아마도 이 변종을 부스트할 면역성을 가진 사람들이 충분하지 않았을 수도 있습니다.” 오토 박사가 말했다.

그러나 다음으로 우려되는 변종은 한 번도 붙지 않은 면역 회피 변종의 후손이거나 이와 유사한 것일 수 있다고 그녀는 말했습니다.

이전 변수를 살펴보면 무엇이 효과가 있었는지 또는 효과가 없었는지에 대한 통찰력을 제공할 수 있습니다. 새로운 감마 연구는 이에 대한 추가 증거를 제공합니다. 국제 여행 금지적어도 미국에서 구현한 것처럼 변이의 전 세계적인 확산을 막을 가능성은 없습니다.

감마는 2020년 말 브라질에서 처음으로 인식되었습니다. 그해 5월, 미국은 대부분의 비 미국 시민이 브라질에서 그 나라로 여행하는 것을 금지했으며 제한은 그대로 유지됩니다. 2021년 11월까지. 그러나 감마는 2021년 1월 미국에서 발견되어 곧 수십 개국으로 퍼졌습니다.

감마가 전 세계를 지배한 적이 없기 때문에 감마의 유병률에 대한 연구는 여행 금지의 효과에 대한 “명확한” 그림을 제공합니다. 캘리포니아 샌디에이고 대학의 분자 역학자인 티티아나 바실리에바(Titiana Vasilyeva)는 말했다. 그녀는 “델타와 같은 변수를 연구할 때 모든 곳에서 대규모 발병을 일으키고 있습니다. 매우 대규모로 매우 빠르게 발생하기 때문에 패턴을 찾는 것이 때로는 정말 어렵습니다.”라고 말했습니다.

Faufer 박사는 빠르게 변화하는 바이러스와 함께 진행 중인 글로벌 보건 비상 사태에서 미래에 집중해야 하는 이해할 만한 이유가 있다고 말했습니다. 세계의 관심이 Delta와 Omicron으로 바뀌면서 그와 그의 동료들은 오래된 뉴스 Mu에 대한 연구를 계속할지 여부에 대해 토론했습니다.

박사는 기억합니다. “그러나 우리는 기존의 우려되는 변수에 대해 질문하고 무슨 일이 일어났는지 재고하려고 하는 고품질 연구의 여지가 여전히 있다고 생각합니다.”