برای درک اینکه چگونه کروناویروس همچنان به گونه‌های جدید شگفت‌انگیز با جهش‌های جدید تکامل می‌یابد، به داشتن زمینهای کمک می‌کند: طول ژنوم ویروس ۳۰۰۰۰ حرف است، به این معنی که تعداد ترکیب‌های جهش ممکن به طرز شگفت‌آوری بسیار زیاد است. همانطور که جسی بلوم، ویروس شناس در مرکز تحقیقات سرطان فرد هاچینسون به من گفت، این تعداد بسیار بیشتر از تعداد اتم های موجود در جهان شناخته شده است.
دانشمندان سعی می کنند این احتمالات را در یک “منظره تناسب اندام” – فضایی فوق بعدی از قله ها و دره ها – مفهوم سازی کنند. ویروس کرونا هر چه قله‌های بالاتری را کشف کند، «مناسب‌تر» یا در آلوده کردن افراد بهتر می‌شود. هرچه ویروس بیشتر تکثیر شود، جهش‌های بیشتری را امتحان کند، زمینهای بیشتری را کاوش کند، و ممکن است قله‌های بیشتری پیدا کند. برای پیش‌بینی اینکه ویروس کرونا در مرحله بعدی چه کاری می‌تواند انجام دهد، فقط باید توپوگرافی کل چشم‌انداز تناسب اندام را بدانیم – که شاید حدس زده‌اید، ما نمی‌دانیم. اصلا. حتی نزدیک نیست. ما در واقع نمی دانیم چه قله هایی آنجا هستند. سارا اتو، زیست‌شناس تکاملی در دانشگاه بریتیش کلمبیا می‌گوید: ما نمی‌دانستیم که قله Omicron آنجاست. “ما واقعا نمی توانیم حدس بزنیم که چه چیزی بیشتر ممکن است.”
چیزی که می‌توانیم بگوییم این است که اکثریت قریب به اتفاق جهش‌ها باعث می‌شود که ویروس کمتر تناسب داشته باشد (دره‌ها) یا اصلاً تأثیری نداشته باشد (برآمدگی‌ها)، اما نسبت بسیار کمی به اوج خواهد بود. ما نمی دانیم این قله ها چقدر بلند هستند یا دقیقاً چقدر ظاهر می شوند. وقتی دلتا بر جهان مسلط شد، به نظر می‌رسید که تمام دودمان‌های دیگر را از بین می‌برد. کاتیا کوئل، زیست‌شناس دانشگاه اموری می‌گوید: «من مطمئناً فکر می‌کردم نوع بعدی از دلتا می‌آید. سپس Omicron بر روی یک قله دور ظاهر شد، به سمتی که هیچ کس فکرش را نمی کرد نگاه کند.
نوع بعدی ممکن است دوباره ما را شگفت زده کند. به طور تصادفی می تواند خطرناک تر شود. می تواند قابل انتقال تر شود. قطعا راه‌های جدیدی برای فرار از آنتی‌بادی‌هایی که ساخته‌ایم پیدا خواهد شد. این ویروس به یافتن آن قله های تناسب اندام ادامه خواهد داد.
برای اینکه پیش‌بینی‌ها در مورد تکامل ویروسی حتی سخت‌تر شود، چشم‌انداز تناسب اندام دائماً در حال تغییر است زیرا ترکیبی از ایمنی ما از طریق واکسیناسیون و عفونت توسط انواع جدید تغییر می‌کند. این در واقع معنای مناسب بودن ویروس را تغییر می دهد. برخی از کوه ها غرق خواهند شد. برخی از تپه ها بالا خواهند رفت. با این وجود، بعید است که ویروس آنقدر جهش پیدا کند که ایمنی ما در برابر عفونت شدید به صفر برسد. هرچه بیشتر و بیشتر از جهان مصونیت اولیه در برابر واکسن ها یا عفونت ها را به دست می آورند، شدیدترین پیامدها را کاهش می دهد. اینکه آیا انواع آتی همچنان باعث تعداد زیادی عفونت می شود، بستگی به این دارد که ویروس با چه سرعتی می تواند به تکامل خود ادامه دهد و ایمنی بدن ما پس از مواجهه های مکرر چقدر حفظ می شود. برخلاف سایر عوامل بیماری زا که برای مدت طولانی در حال عبور از چشم انداز تناسب اندام در انسان بوده اند، ویروس کرونا تازه شروع شده است.
انواع ویروس کرونا همچنان ما را شگفت زده می کند زیرا جهش های تکاملی آن شبیه هیچ چیز دیگری است که قبلاً ندیده ایم. Omicron بیش از ۵۰ جهش را با بیش از ۳۰ جهش به تنهایی در پروتئین اسپایک خود ایجاد کرد. از چهار کروناویروس فصلی که باعث سرماخوردگی می‌شوند، دو مورد تنها ۰.۳ یا ۰.۵ جهش تطبیقی در سال در پروتئین‌های خود جمع می‌کنند. به نظر می رسد یک سوم اصلاً تغییر چندانی نکرده باشد. چهارمین مورد یک راز است – ما اطلاعات بلندمدت کافی در مورد آن نداریم. کوئل به من گفت: آنفولانزا قادر به جهش های بزرگ از طریق فرآیندی به نام طبقه بندی مجدد است که می تواند باعث بیماری های همه گیر شود (همانطور که H1N1 در سال ۲۰۰۹ انجام داد)، اما آنفولانزای فصلی به طور متوسط تنها یک یا دو تغییر در سال در پروتئین اصلی خود دارد.
سه توضیح احتمالی برای اینکه چرا تکامل SARS-CoV-2 بسیار متفاوت از سایر ویروس ها به نظر می رسد وجود دارد، و آنها متقابلاً منحصر به فرد نیستند. اول از همه، ما واقعاً به سایر ویروس‌های تنفسی آنقدر دقت نکرده‌ایم. بیش از ۷.۵ میلیون ژنوم SARS-CoV-2 توالی یابی شده است. فقط چند صد یا چند ده برای هر یک از چهار کروناویروس فصلی بوده است. سارا کوبی، زیست شناس دانشگاه شیکاگو می گوید، وقتی دانشمندان سعی می کنند رابطه بین این ویروس های توالی شده را در درختان تکاملی بازسازی کنند، “درختان بسیار پراکنده هستند.” مجموعه کاملی از ویروس‌های دیگر نیز باعث سرماخوردگی می‌شوند: رینوویروس‌ها، آدنوویروس‌ها، پاراآنفلوآنزا، ویروس سنسیشیال تنفسی، متاپنوموویروس و غیره. اینها نیز نمونه ضعیفی دارند. بیش از ۱۰۰ نوع راینوویروس به تنهایی انسان را آلوده می کند، اما ما درک خوبی از چگونگی پیدایش یا تکامل این تنوع در طول زمان نداریم.
ثانیاً، کروناویروس واقعاً می‌تواند در کاوش چشم‌انداز تناسب اندام خود از ویروس‌های دیگر بهتر باشد. کوبی به من گفت: “این کمک می کند که یک ویروس RNA باشد” – که جهش ها را سریعتر از یک ویروس DNA بدست می آورد – “و سپس به حرکت بسیار سریع کمک می کند.” سرخک به طور متوسط ۱۱ یا ۱۲ روز طول می کشد بین آلوده شدن یک فرد و آن شخص دیگر را آلوده کند. کرونا فقط ۱.۵ تا ۳ طول می کشد. هرچه افراد بیشتری را آلوده کند، می تواند چشم انداز تناسب اندام بیشتری را کشف کند.
سوم، ویروس کرونا یک پاتوژن جدید بود. هر انتقال ذاتی که ممکن است داشته باشد، هنگامی که برای اولین بار در جمعیت انسانی وارد شد، توسط ایمنی مانعی نداشت. این بدان معناست که SARS-CoV-2 توانسته است بخش حیرت‌آوری از جهان را در عرض دو سال آلوده کند – افراد بسیار بیشتری نسبت به ویروس‌های مسن‌تر معمولاً قادر به آلوده کردن هستند. و هر بار که کسی را آلوده می کند، میلیاردها بار از خودش کپی می کند. برخی از نسخه‌های ایجاد شده در هر عفونت حاوی جهش‌های تصادفی هستند. برخی جهش ها حتی برای ویروس مفید خواهند بود. اما این جهش‌ها می‌توانند در دوره کوتاه عفونت معمولی COVID-19 غالب شوند. آدام لورینگ، ویروس شناس دانشگاه میشیگان، می گوید: «معمولاً مدتی طول می کشد تا یک جهش از صفر به حتی ۵ تا ۱۰ درصد» ویروس ها در یک فرد آلوده برسد. سپس آن شخص فقط تعداد کمی از ذرات ویروس را به فرد بعدی منتقل می کند، بنابراین بیشتر آن تنوع از بین می رود. در میان میلیون‌ها عفونت، برخی از این جهش‌ها منتقل می‌شوند و به تدریج در یک دودمان ویروسی جمع می‌شوند. به نظر می رسد دلتا به این شکل تکامل یافته است. فراگیر شدن ویروس کرونا می‌تواند تعداد غیرعادی عفونت‌های مزمن را به یکباره ایجاد کند، که کارشناسان فکر می‌کنند عامل بزرگ دیگری برای تکامل ویروسی هستند. در یک عفونت مزمن، طی هفته‌ها و ماه‌ها، آن جهش‌های ویروسی مفید زمان دارند تا غالب شوند و سپس منتقل شوند. ممکن است آلفا اینگونه باشد.
منشا Omicron هنوز ناشناخته است. ممکن است مانند دلتا به صورت تکه تکه تکامل یافته باشد، اما برخی از کارشناسان فکر می کنند که اگر چنین بود، اجداد آن از طریق توالی پیدا می شدند. دو احتمال دیگر وجود دارد: عفونت مزمن در فردی که سیستم ایمنی ضعیفی دارد یا مخزن حیوانی که دوباره به درون انسان سرازیر شده است. در هر دو مورد، فشار انتخاب در یک بیمار دچار نقص ایمنی یا در یک جمعیت حیوانی کمی متفاوت از فشارهای روی ویروسی است که بین انسان ها منتقل می شود. این ممکن است چیزی باشد که به ویروس اجازه داد از شکاف تناسب اندام عبور کند و اوج جدیدی در Omicron کشف کند. درک نیروهای تکاملی که Omicron را ایجاد کرده‌اند می‌تواند به ما در درک قلمرو آنچه ممکن است کمک کند – حتی اگر نتواند دقیقاً به ما بگوید که نوع بعدی چگونه خواهد بود.
سرگئی پاند، زیست شناس تکاملی در دانشگاه تمپل می گوید: «با Omicron، فکر می کنم ما خوش شانس بودیم. مجموعه‌ای از جهش‌ها که این نوع را در آلوده کردن افراد حتی واکسینه شده بسیار خوب می‌سازد، اتفاقاً باعث می‌شود که ذاتاً بدخیم‌تر شود. دلیلی وجود ندارد که همیشه اینطور باشد. حدت ویروس کرونا محصول جانبی دو عامل دیگر است که تحت فشار تکاملی مستقیم‌تر قرار دارند: اینکه چقدر ذاتاً قابل انتقال است و چقدر در فرار از مصونیت قبلی خوب است. اینکه چقدر کشنده است خیلی مهم نیست، زیرا ویروس کرونا معمولاً در اوایل یک عفونت منتقل می شود، خیلی قبل از اینکه میزبان خود را بکشد.
در سراسر چشم انداز تناسب اندام عظیم، کروناویروس مسیرهای بسیار بسیار متفاوتی برای انتقال ذاتی بالاتر یا فرار ایمنی دارد. اتو می گوید، انتقال پذیری را مثال بزنید. یک ویروس می تواند بسیار بسیار سریع تکثیر شود، به طوری که بیماران سطوح بالایی از آن را دفع کنند. به نظر می رسد دلتا این کار را انجام می دهد و همینطور هم شد بیشتر بدخیم یا ممکن است ویروس بیشتر در بینی و گلو تکثیر شود، جایی که ممکن است انتقال آن آسان‌تر باشد نه در عمق ریه‌ها. به نظر می رسد که Omicron این کار را انجام می دهد، و همینطور است کمتر بدخیم نوع بعدی می تواند به هر سمتی پیش برود – یا ممکن است یک مسیر کاملاً جدید را ترسیم کند. نسخه ای از Omicron به نام BA.2 اکنون از نوع کلاسیک Omicron در بریتانیا و دانمارک رقابت می کند، اگرچه هنوز مشخص نیست که چه مزیتی می تواند داشته باشد.
Omicron فقط جهش های زیادی ندارد. موارد واقعاً غیرعادی دارد. سیزده مورد از جهش‌ها در مکان‌هایی جمع شده‌اند که دانشمندان قبلاً تغییرات زیادی در آنها مشاهده نکرده‌اند. این نشان می‌دهد که جهش‌ها در آنجا معمولاً باعث می‌شوند که ویروس کمتر تناسب داشته باشد و از بین برود. اما طبق پیش‌چاپ گروه Pond، این ۱۳ تغییر ناسازگار به‌صورت جداگانه ممکن است زمانی که همه با هم وجود داشته باشند، سازگار باشند. او به من گفت، می توانید تصور کنید که یک ویروس تحت فشار برای فرار از آنتی بادی های موجود است. یک سری جهش به دست می‌آورد که باعث می‌شود آن را برای آنتی‌بادی‌ها کمتر تشخیص دهیم، اما ممکن است در ورود به سلول‌ها بدتر شود. تحت محیط انتخاب کمی متفاوت در داخل یک بیمار نقص ایمنی یا یک مخزن حیوانی، ویروس همچنان می‌تواند باقی بماند – تا زمانی که ترکیب مناسبی از جهش‌ها را برای جبران تغییرات قبلی پیدا کند. در Omicron، این فرآیند بخش‌های کلیدی پروتئین اسپایک را بازسازی کرد به طوری که هم برای آنتی‌بادی‌های موجود کمتر قابل تشخیص بود و هم استراتژی متفاوتی برای ورود به سلول‌ها پیدا کرد. ویروس کرونا معمولاً دو راه برای آلوده کردن سلول ها دارد، یا به طور مستقیم با آنها ترکیب می شود یا از طریق یک حباب وارد می شود. Omicron در مورد دوم متخصص شده است، که اتفاقاً در سلول‌های ریه کمتر از سلول‌های بینی و گلو کار می‌کند و ممکن است شدت ذاتی کمتر این نوع را توضیح دهد. برای دور زدن سیستم ایمنی، ویروس یکی از اساسی ترین عملکردهای خود را تغییر داد.
آیا سایر مجموعه‌های جهش به روش‌های ناشناخته‌ای برای تغییر عملکردهای کلیدی ویروسی با هم تعامل دارند؟ قریب به یقین. ما فقط نمی دانیم آنها چه هستند. ما باید منتظر بمانیم و SARS-CoV-2 را در سال‌ها و دهه‌های آینده تماشا کنیم. بلوم، ویروس شناس، گفت: «اگر به آنفولانزای انسانی یا کروناویروس های فصلی نگاه کنید، آنها برای مدت طولانی در انسان در حال تکامل بوده اند و تکاملشان متوقف نشده است.
محدودیت هایی برای انتقال ذاتی ویروس وجود دارد. سرخک، قابل انتقال ترین ویروس شناخته شده، دارای R0 بین ۱۲ تا ۱۸ است، در مقایسه با R0 دلتا از ۵. R0 Omicron هنوز نامشخص است، زیرا به نظر می رسد بسیاری از مزایای آن نسبت به دلتا از فرار از آنتی بادی های موجود ناشی می شود تا انتقال ذاتی. از آنجایی که ویروس کرونا افراد غیرایمنی کمتر و کمتری برای آلوده کردن دارد، فرار ایمنی به یک محدودیت بیشتر و مهم در تکامل آن تبدیل خواهد شد. و در اینجا، ویروس هرگز با استراتژی های جدید تمام نخواهد شد، زیرا آنچه بهینه است همیشه در حال تغییر است. به عنوان مثال، این موج Omicron در حین حرکت در میان جمعیت، مصونیت Omicron زیادی ایجاد می کند، که در واقع باعث شده است Omicron نسبت به زمانی که ظهور کند، تناسب کمتری داشته باشد. آریس کاتزوراکیس، ویروس شناس در دانشگاه آکسفورد، می گوید: «نوع بعدی به احتمال زیاد Omicron نیست، یا چیزی تا حد ممکن از نظر آنتی ژنی متمایز از Omicron باشد. اما دقیقاً چه چیزی به نظر می رسد؟ شاید اکنون به اندازه کافی می دانیم که بدانیم نباید آن را پیش بینی کنیم.
رژیم آنلاین دکتر روشن ضمیر https://rdiet.ir/ رژیم کتوژنیک دکتر روشن ضمیر