کووید قوانین تکامل ویروس را شکست

در روزهای اولیه و نامشخص همه‌گیری ویروس کرونا، دانشمندان یک خبر اطمینان‌بخش اعلام کردند: ویروسی که باعث کووید شد، نسبتاً آهسته جهش می‌یابد. اگر این موضوع درست می‌ماند، ویروس تغییر چندانی نمی‌کرد تا به زودی خطرناک‌تر شود و هر واکسنی می‌توانست سال‌ها محافظت بادوام ارائه دهد.

اتفاقی که در واقع افتاد این بود که SARS-CoV-2 به سرعت شروع به جهش کرد، ابتدا برای اینکه مسری‌تر شود و سپس از ایمنی ما فرار کند، و باعث عفونت‌های ناگهانی و عفونت‌های مجدد شود. پنج سال و یک سوپ الفبایی از انواع بعد، اکثر ما حداقل یک بار به کووید مبتلا شده‌ایم. واکسن هنوز در حال به‌روزرسانی است تا با انواع در گردش جدید مطابقت داشته باشد. و خود ویروس هنوز در حال تغییر است.

در واقع، دانشمندان هم در مورد سرعت جهش SARS-CoV-2 درست می‌گفتند و هم اشتباه. میزان جهش‌ها هنگام انتقال این ویروس از فردی به فرد دیگر واقعاً چشمگیر نیست. اما دانشمندان از مسیر تکاملی تسریع‌شده دوم آگاه نبودند: وقتی SARS-CoV-2 یک بیمار دارای نقص ایمنی را آلوده می‌کند، می‌تواند ماه‌ها باقی بماند و در این مدت جهش‌های بی‌شماری را جمع کند.

و اگر بدشانس باشیم، این ویروس جهش‌یافته به شدت ممکن است به دیگران نیز منتقل شود. این منشاء احتمالی امیکرون است که در پاییز 2021 با بیش از 50 جهش ظاهر شد - یک جهش تکاملی حیرت‌انگیز. جسی بلوم، که تکامل ویروسی را در مرکز سرطان فرد هاچینسون مطالعه می‌کند، در آن زمان به من گفت که به نظر می‌رسد امیکرون به اندازه چهار یا پنج سال تکامل مورد انتظار را فقط در چند ماه به دست آورده است. این جهش‌ها امیکرون را قادر ساخت تا موج عظیمی از عفونت‌ها را حتی در میان افراد واکسینه‌شده ایجاد کند.

دانشمندان اکنون بر این باورند که عفونت‌های مزمن در بیماران دارای نقص ایمنی محرک اصلی انواع در امیکرون و فراتر از آن هستند. حتی با کم شدن فوریت نظارت بر کووید، محققان عفونت‌های مزمن را برای یافتن نشانه‌هایی از آنچه در آینده خواهد آمد، زیر نظر دارند.

---

با نگاهی به گذشته، نشانه‌ها از همان ابتدا وجود داشتند. در آغاز همه‌گیری، محققان در نیویورک، از جمله هارم ون باکل، متخصص ژنتیک در دانشکده پزشکی ایکان در کوه سینا، شروع به تعیین توالی ویروس‌ها از بیماران سرطانی کردند که در ماه مارس و آوریل 2020 آزمایش SARS-CoV-2 آنها مثبت شده بود - و سپس تا دو ماه بعد نیز آزمایش آنها مثبت باقی ماند. بیماران نتوانستند ویروس را پاکسازی کنند زیرا سیستم ایمنی آنها به دلیل بیماری و درمان‌های سرطانی که دریافت می‌کردند، ضعیف شده بود. این مطالعه که در دسامبر 2020 منتشر شد، به این نتیجه رسید که بیماران دارای نقص ایمنی مبتلا به کووید ممکن است به دوره‌های طولانی انزوا نیاز داشته باشند، مبادا ناخواسته ویروس را گسترش دهند. (این عفونت‌های مزمن در افرادی که دارای نقص ایمنی هستند، با کووید طولانی‌مدت متفاوت است، که لزوماً شامل ریزش مداوم ویروس نمی‌شود.)

در همان ماه، یک پیش‌چاپ از گروهی به رهبری راویندرا گوپتا در بریتانیا، نکات بیشتری را به هم متصل کرد. گوپتا و همکارانش یک بیمار دارای نقص ایمنی با عفونت طولانی‌مدت را پیدا کرده بودند که با آنتی‌بادی‌های حاصل از بازماندگان کووید درمان شده بود، فقط برای اینکه ویروس جهش‌های جدید عجیبی را به دست آورد. دو جهش به طور خاص به ویروس برتری جزئی در عفونت‌زایی و فرار از آنتی‌بادی داد. نویسندگان پیشنهاد کردند که یک میزبان دارای نقص ایمنی می‌تواند زمینه تمرینی ایده‌آلی را برای ویروس فراهم کند: یک سیستم ایمنی ضعیف نمی‌تواند ویروس را از بین ببرد، اما می‌تواند دفاع کافی برای یادگیری ترفندهای خود توسط ویروس ایجاد کند. در این مورد، آنتی‌بادی‌های تزریق‌شده از بازماندگان کووید احتمالاً به هر دفاعی که خود بیمار داشت کمک کردند، اما حتی با هم برای پاکسازی کامل عفونت کافی نبودند.

ویروس از آن بیمار خاص احتمالاً اصلاً گسترش نیافت. اما عفونت‌های مزمن بی‌شماری در سرتاسر جهان که ویروس را در معرض دفاع‌های ایمنی مشابه قرار می‌دهند، در نهایت می‌توانند منجر به این شوند که همان جهش‌های آزمایش‌شده بارها و بارها ظاهر شوند. در واقع، جهش‌هایی مشابه دو جهش در بیمار بریتانیایی به زودی در انواع مختلفی مانند آلفا و امیکرون ظاهر شدند که در سراسر جهان گسترش یافتند، گوپتا اخیراً به من گفت. و در سال 2021، مشخص شد که چندین نوع نگران‌کننده جهش متفاوتی دارند که محققان در نیویورک برای اولین بار در بیماران دارای نقص ایمنی در همان ابتدای همه‌گیری مشاهده کردند. (محققان در کوه سینا، به رهبری ون باکل و ویویانا سیمون، یک نوع جزئی از یک بیمار دارای نقص ایمنی را با عفونت‌های دیگر در منطقه شهر نیویورک مطابقت دادند، اگرچه به نظر نمی‌رسید که فراتر از آن گسترش زیادی داشته باشد.)

هیچ‌یک از انواع بدنام‌تر کووید مستقیماً به یک بیمار دارای نقص ایمنی ردیابی نشده است. اما شواهد غیرمستقیم در طول زمان انباشته شده است که نشان می‌دهد بسیاری از انواع به این روش ایجاد می‌شوند. دانشمندان اکنون بارها و بارها مشاهده کرده‌اند که عفونت‌های مزمن الگوی متمایزی از جهش‌ها ایجاد می‌کنند: فراوانی بیش از حد تغییرات در پروتئین سنبله (که به نفوذ به سلول‌های انسانی کمک می‌کند) اما نه در بقیه ویروس. این الگو به وضوح در هر دو نسخه BA.1 و BA.2 امیکرون و همچنین نوعی که باعث ظهور JN.1 شد، که موج کووید زمستان گذشته را به راه انداخت، یافت می‌شود. بلوم اکنون می‌گوید که "اطمینان بسیار بالایی" دارد که این انواع از عفونت‌های مزمن ناشی شده‌اند. او به من گفت که شواهد در مورد انواع دیگر به این وضوح نیست، اما آنها نیز می‌توانستند به همین روش تکامل یافته باشند.

مدتها قبل از کووید، بلوم تکامل آنفولانزا را در طول عفونت‌های مزمن در چهار بیمار دارای نقص ایمنی ردیابی کرده بود. برخی از جهش‌ها در این بیماران در نهایت در آنفولانزای فصلی ظاهر شدند. من در مورد این مطالعه در زمان انتشار آن در سال 2017 نوشتم و از این احتمال که عفونت‌های مزمن بتوانند تغییرات آنفولانزا را از سالی به سال دیگر پیش‌بینی کنند، شگفت‌زده شدم. در آن زمان، این ایده کاملاً جدیدی بود.

تکامل آنفولانزا و کووید از جنبه‌های مهمی با هم تفاوت دارند، اما عفونت‌های مزمن کووید نیز اکنون به عنوان پیشگامان آینده مورد بررسی قرار می‌گیرند. سیمون، میکروبیولوژیست در دانشکده پزشکی ایکان در کوه سینا، می‌گوید: «آنها در واقع چیزهای زیادی در مورد ترفندهای آینده‌ای که SARS-CoV-2 ارائه می‌کند به ما آموزش می‌دهند.» برای کشف اینکه آنها چه می‌توانند باشند، او و ون باکل اکنون یک پروژه تحقیقاتی را رهبری می‌کنند تا ابزارهای بهتری برای تعیین توالی عفونت‌های مزمن ایجاد کنند و درک بهتری از اینکه کدام بیماران دارای نقص ایمنی بیشتر در معرض خطر حمل آنها هستند، به دست آورند. یافته‌های آنها می‌تواند پیش‌نمایشی برای آینده کووید باشد.