در طول بیماری همه گیری کووید ۱۹، هزاران نوع جهش ژنتیکی در کرونا رخ داد که سازمان بهداشت جهانی چهار مورد از آن‌ها را نگران کننده دانست: آلفا، بتا، گاما و دلتا به گفته محققان اروپایی، دلتا بسیار مسری است. ۹۷ درصد بیشتر از اولین ویروس در گردش است. اما آیا این بدترین چیزی است که جهان می‌تواند ببیند؟ درک چگونگی ایجاد جهش‌ها می‌تواند به ما کمک کند تا دریابیم که آیا هنوز نسخه‌های نگران کننده تری وجود دارند یا خیر.
میکروبیولوژیست‌هایی که ویروس‌ها را مطالعه می‌کردند این اتفاق در هند چنین جهش‌هایی را پیش‌بینی می‌کردند. هر بار که ویروس وارد سلول می‌شود ژنوم خود را وارد سلول می‌کند و آن را تکرار می‌کند. در نتیجۀ این تکرار ممکن است خطایی رخ دهد و جابه‌جایی‌هایی در ترکیب ژنتیکی اتفاق بیفتد. جهش‌ها سیستماتیک نیستند بلکه رویدادهایی تصادفی در هنگام تکرار ژنوم هستند. اکثر جهش‌ها یا ویروس را از بین می‌برند و یا قدرت انتشار را پایین می‌آورند و در نتیجه این پایین آمدن قدرت انتشار ویروس از بین می‌رود چون دیگر به سهولت از فردی به فرد دیگر منتقل نمی‌شود.
دانشمندان همیشه انتظار داشتند که انواع ویروس کووید را مشاهده کنند زیرا کرونا ویروس‌ها ناگزیر از ژنوم خود به صورت شلخته‌تری، نسبت به انسان و حیوانات یا حتی برخی عوامل بیماری‌زای دیگر، کدهای ژنتیکی خود را تکرار می‌کنند. آنزیم‌هایی که RNA ویروس را ایجاد می‌کنند بیشتر مستعد خطا هستند و به همین خاطر در هر یک میلیون واحد یک اشتباه در تکرار کد ژنتیکی رخ می دهد.
اما برای ایجاد ویرانی در جهان، نیازی به کپی‌های چندگانه از ویروس نیست. خود اینکه انتقال ویروس تنفسی است می‌تواند ویرانگر باشد. میکروب‌های منتقل شده هنگام تنفس یا صحبت یا لمس و سایر فاعلیت‌ها منتقل می‌شوند لذا با فراهم آمدن بستری برای انتشار تعداد جهش‌ها نیز بیشتر و بیشتر خواهد شد چون تکثیر ویروس سریع‌تر شده است.
در این زمینه بخوانید:
آیا امکان دارد همزمان به کرونا و آنفولانزا مبتلا شویم؟
پروتکل‌های کرونا، از سرماخوردگی و آنفولانزا هم پیشگیری می‌کنند
بریتانیا در اوایل سال جاری ۵/۳ میلیون دلار برای بررسی اثرات جهش‌های در حال ظهور کرونا اختصاص داد. ایالات متحده نیز در پاییز ۲۰۲۰ با دانشگاه‌ها و آزمایشگاه‌های خصوصی قرارداد بست تا توالی‌های ویروس کرونا را شناسایی کند. تا کنون صدها هزار ژنوم تحت این برنامه توالی یابی شده‌اند.
محققان می‌گویند که جهش‌هایی که به وقوع می‌پیوندند به دلایل مختلفی زنده می‌مانند مانند: کمک به ویروس برای افزایش قابلیت انتقال، عفونت، شدت یا توانایی فرار از ایمنی. اما دانشمندان نسبت به تغییرات مشابهی که در چندین نوع مستقل ایجاد می‌شوند، کمتر نگران جهش خاص هستند، زیرا این جهش‌ها ویروس را از نظر تکاملی مناسب‌تر می‌کند. این پدیده در زیست شناسی تکاملی به عنوان تکامل همگرا شناخته می‌شود.
به عنوان مثال، در همۀ جهش‌هایی که نگران‌کننده هستند، جهش مشترکی در قسمتی از پروتئین سنبله رخ می‌دهد. پروتئین سنبله برجستگی‌هایی در سطح ویروس هستند که به آلوده کردن سلول‌ها کمک می‌کنند. در یکی از این جهش‌ها یک نوع اسید آمینه (به نام آسپارتیک اسید) با نوع دیگر (گلیسین) جایگزین شده است. این جهش که با نام D۶۱۴G شناخته می‌شود، ویروس را قابل انتقال و عفونی می‌کند. جهش معمول دیگر یعنی L۴۵۲R ، اسید آمینه لوسین را به آرژنین تبدیل می‌کند و این هم روی پروتئین سنبله رخ می دهد. جهش L۴۵۲ در بیش از دوازده گروه ویروسی جداگانه مشاهده می‌شود و نشان می‌دهد که این جهش مزیت مهمی برای ویروس کرونا ایجاد می‌کند.
از آنجا که پروتئین سنبله برای ایجاد واکسن و درمان بسیار مهم بوده است، تحقیقات بیشتری در مورد جهش‌ها در مقایسه با سایر پروتئین‌های ویروس کرونا انجام شده است. در حالی که پروتئین سنبله یک جایگاه مهم برای جهش است، بخش دیگری از ویروس به نام پروتئین نوکلئوکپسید نیز وجود دارد که پوشش ژنوم RNA ویروس را تشکیل می‌دهد. ممکن است هر دو بخش درگیر در فرایند جهش شوند. یعنی برای مثال یک نوع با جهش در پروتئین سنبله بدون هیچ گونه تغییری در پروتئین نوکلئوکپسید ممکن است از یک نوع دیگر که جهشی در هر دو منطقه داشته است رفتار بسیار متفاوتی داشته باشد. گروهی از جهش‌ها که به صورت هماهنگ کار می‌کنند می‌توانند به طور جمعی تأثیر عمده‌ای روی فرار ویروس از آنتی‌بادی‌های ویروس و در نتیجه کاهش اثربخشی واکسن‌ها داشته باشد چراکه در نتیجۀ جهش سیستم ایمنی توان تشخیص ویروس جدید را ندارد.
این که ویروس می‌تواند جهش‌هایی را ایجاد کند که به فرار از واکسن‌ها کمک می‌کند نگرانی بزرگی است. با چنین بخش کوچکی از جمعیت جهان که واکسینه شده است (حدود ۴۳ درصد حداقل یک بار تزریق کرده‌اند، در کشورهای کم درآمد تنها ۲ درصد واکسینه شده‌اند) احتمال انتشار هنوز بالا است و لذا احتمال جهش‌های ویروسی بالاتر می‌رود. با این وجود، هیچ کس نمی‌داند جهش‌های پیش رو چیست و چه میزان آسیب ممکن است به آن‌ها وارد شود. با توجه به حرکت بالای جمعیت در جهان، حتی یک جهش در یک نقطۀ دور افتاده و کم جمعیت می‌تواند به سرعت کل جهان را درگیر کند. جهش زمانی اتفاق می‌افتد که تکثیر ویروسی وجود داشته باشد. بنابراین بهترین راه برای جلوگیری از انواع بعدی این است که میزان تکثیر ویروسی که در جهان اتفاق می افتد را به شدت محدود کنیم. به همین دلیل واکسیناسیون مهم‌ترین کاری است که می‌توانیم انجام دهیم. تا زمانی که ویروس‌های مجموعه کرونا در هر نقطه از جهان وجود داشته باشد، فرصتی برای ظهور انواع خطرناک وجود دارد.
منبع: NATIONAL GEOGRAPHIC
