Shkencë

Virusi ndryshon çdo 15 ditë. Si po gjurmohet epidemia: Nuk është armë biologjike (video)

Imagjinojeni projektin e burimeve të hapura Nextstrain.com si një muze epidemish. Laboratorët anembanë botës kontribuojnë me sekuenca gjenetike virusesh të mbledhura nga pacientët, të cilat Nexstrain i përdor për të “vizatuar” evolucionin e një epidemie nëpërmjet hartave globale dhe tabelave filogjenetike; pemën e familjes së viruseve.
Deri më tani, Nextstrain ka hulumtuar afro 1.500 gjenoma të koronavirusit të ri dhe të dhënat tashmë tregojnë se si ky virus po pëson mutacion mesatarisht çdo 15 ditë, në një kohë që epidemia po vë përfund botën.
Sado kërcënuese të duket fjala, mutacionet nuk do të thonë që virusi po bëhet më i dëmshëm. Përkundrazi, këto shndërrime delikate në kodin gjenetik të virusit po ndihmojnë studiuesit të kuptojnë shpejt se ku ka qenë ai, si dhe të daravisë mitet për origjinën e tij.

“Këto mutacione janë plotësisht beninje dhe të dobishme si copëzat e një pazëlli për të zbuluar se si përhapet virusi”, thotë bashkëthemeluesi i Nextstrain Trevor Bedford, biolog në Qendrën Kërkimore të Kancerit “Fred Hutchinson” në Seattle.
Kjo qasje e rrallë gjenetike për të gjurmuar koronavirusin është dritë shprese në sfondin e errët të lajmeve mbi pandeminë. Një qasje e ngjashme shkencore ishte e dobishme në deshifrimin e epidemive të mëparshme, të tilla si Zika dhe Ebola. Por ekspertët thonë se kostoja në rënie dhe rritja e shpejtësisë dhe efikasitetit të instrumentave të sekuencimit gjenetik, ka bërë të mundur që një ushtri e vogël studiuesish në të gjithë botën të dokumentojnë me përpikëri rrugën shkatërruese të koronavirusit edhe më shpejt. Këto njohuri mund të ndihmojnë zyrtarët dhe ata që marrin vendime të zgjedhin nëse të kalojnë nga kontrolli në strategjitë zbutëse, veçanërisht në vendet ku testimi ka vështirësi apo ka dështuar. “Nëse kthehemi te virusi Ebola pesë vjet më parë, na u desh një proces i gjatë një vit, nga mbledhja e mostrave, te sekuencimi i gjenomeve dhe shpërndarja e tyre publikisht”, thotë Bedford. “Tani procesi është shumë më i shpejtë – nga dy ditë deri në një javë – dhe aftësia për të përdorur në kohë reale këto teknika për të ndikuar te epidemia, është diçka e re”.

Ndjekja e rasteve përmes mutacioneve
Laboratori i Bedfordit ka nisur të përdorë gjenetikën për të gjurmuar koronavirusin e ri, të njohur si SARS-CoV-2, që kur rastet e para të SHBA filluan të shumohen në shtetin e Uashingtonit në fundshkurt dhe fillimmars. Në atë kohë, zyrtarët e shëndetit publik u përqëndruan në gjurmimin e historive të udhëtimit të pacientëve dhe lidhjen e pikave më pas me njerëz të infektuar potencialisht që ata ishin mund të kishin takuar rrugës.

Trevor Bedford



Në ndërkohë, Bedford dhe ekipi i tij u përqëndruan në zhbllokimin e kodit gjenetik të virusit duke analizuar mostrat nazale të mbledhura nga rreth 20 pacientë. Zbulimi i tyre ishte iluminues: Duke gjurmuar se si dhe ku virusi kishte ndryshuar me kalimin e kohës, Bedford tregoi se SARS-CoV-2 kishte qenë duke u inkubuar në heshtje në komunitet për javë të tëra, përpara se të dokumentohej rasti i parë në Seattle më 21 janar. Pacienti ishte një 35-vjeçar i cili kishte vizituar së fundmi epiqendrën origjinale të epidemisë në Wuhan, Kinë.
Me fjalë të tjera, Bedford kishte tashmë prova shkencore që njerëzit në mënyrë të pavetëdijshme mund të përhapnin koronavirusin nëse do të kishin simptoma të buta dhe nuk do të kishin kërkuar përkujdesje shëndetësore, ose nëse do t’i kishin shpëtuar survejancës tradicionale ngaqë nuk ishin testuar. Kjo zbulesë nxiti urgjent masat për bllokime dhe izolim të popullsisë, mbylljet e aktiviteteve masive dhe rekomandimet për distancimin social në të gjithë botën, në një përpjekje titanike për të ngadalësuar përhapjen e epidemisë.
“Një gjë është e qartë, se të dhënat gjenomike na japin një histori shumë më të pasur se si epidemia po përhapet”, thotë Bedford.

Kristian Andersen

“Intrumentat e Nextstrain gjithashtu kanë ndihmuar në përfshirjen e një publiku që është i uritur për të mësuar në lidhje me shkencën e koronavirusit”, thotë Kristian Andersen, një biolog në “Scriptps Research” në La Jolla, (Kaliforni), laboratori i të cilit ka kontribuar më shumë se me një mijë gjenomë për projektin, përfshirë të dhëna për Virusin e Nilit dhe Virusin Zika.
“Më pëlqejnë këto instrumenta, sepse për një kohë të gjatë ishin vetëm peshkopë si puna ime që i shikonin këto pemë gjenealogjike të virusit, ndërsa tani të gjithë i shikojnë në Twitter”, thotë Andersen. Puna e këtij grupi në uebfaqen e tyre gjeneroi gjithashtu një entuziazëm për ndarjen dhe konsultimin mbi gjenomin midis studiuesve në të gjithë botën, të cilët dërgojnë mostra virale në laboratorin e Bedford, ose e kontaktojnë duke kërkuar këshilla specifike se si ta sekuencojnë virusin. “Ata shohin të dhënat e publikuara dhe na thonë: Edhe ne kemi pacientë. Edhe ne do të donim të sekuenconim viruset tona”, thotë Andersen.
Edhe pse tabela dhe “pemë” të tilla janë të dobishme për të kuptuar panoramën e përgjithshme se si po shpaloset pandemia, Andersen paralajmëron vizitorët e rastit që të mos kërcejnë menjëherë në përfundime, sepse ata nuk mund t’i shohin të dhënat më të thelluara. Një rast i tillë ndodhi kur Bedfordit iu desh t’i rikthehej një postimi në Twitter sipas të cilit nënkuptohej se të dhënat e sekuencimit nga një pacient gjerman i infektuar në Itali dhe një pacienti nga Mynihu të infektuar një muaj më herët, tregonin se epidemia evropiane kishte filluar në Gjermani.

“Pema” familjare e Covid-19

“Pema mund të sugjerojë një lidhje, por ka kaq shumë pjesë që mungojnë në zinxhirin e transmetimit sa që mund të ketë shpjegime të tjera për atë që mund të ketë ndodhur”, thotë Andersen.
Dhe në vendet ku testimi dhe mbikëqyrja e bazuar në raste janë të kufizuara, Bedford thotë se të dhënat gjenetike do të vazhdojnë të japin informacion nëse të gjitha këto masa për distancimin social do të kenë sukses.
“Në këtë mënyrë do të jemi në gjendje të themi nëse po shohim më pak transmetim dhe pastaj t’i përgjigjemi pyetjes, “A mund t’i lehtësojmë masat shtrënguese?”, thotë Andersen.

Pamjet në mikroskop të koronavirusit

Nuk është një armë biologjike
Përçeç kësaj, aftësia për të zbuluar historinë evolucionare të virusit ndihmoi studiuesit të hedhin poshtë shpejt teoritë konspirative, siç është ajo që SARS-CoV-2 u prodhua në fshehtësi në një laborator për t’u përdorur si armë biologjike.
Një artikull i 17 marsit në “Nature Medicine” ku bashkëautor ishte edhe Andersen, argumentonte të kundërtën e kësaj duke krahasuar tiparet gjenomike të SARS-CoV-2 me të gjithë anëtarët më të afërt të familjes të tij, përfshirë SARS, MERS, dhe llojet e tjera të izoluara nga kafshë të tilla si lakuriqët dhe pangolinat.
Së pari, shumica e strukturës themelore të SARS-CoV-2 është ndryshe nga ndonjë prej koronaviruseve të studiuar më parë në një laborator. Koronavirusi i ri Covid-19 gjithashtu përmban veçori gjenetike që sugjerojnë se ai ka hasur në një sistem të gjallë imunitar dhe nuk është kultivuar në një epruvetë laboratori.
Për më tepër, një projektues i armëve biologjike do të dëshironte impaktin maksimal dhe mund të bazohej të virusët e mëparshmë në histori për ta siguruar këtë impakt. Por koronavirusi i ri ka disa të meta që janë treguese të seleksionimit natyror. Për shembull, koronaviruset përdorin ato që njihen si proteina “gozhdë”, të cilat duken si koka brokoli, për të lidhur dhe për të hyrë në “dyert” qelizore të quajtura receptorë. Kështu viruset i infektojnë qelizat e kafshëve. Eksperimentet kanë treguar se koronavirusi i ri lidhet fort me një receptor njerëzor të quajtur ACE2, por bashkëveprimi nuk është optimal, shpjegojnë autorët.
“Ai që do të deshte të ndërtonte një virus perfekt, nuk do të zgjidhte këtë rrugë”, shprehet Andersen. Në përgjithësi, analiza e tyre sugjeron se virusi u kaloi nga një kafshë tek njerëzit dikur në nëntor.
Në të ardhmen, sekuencat gjenetike do të bëhen një mjet edhe më i rëndësishëm për të identifikuar epidemitë virale lokale ose rajonale përpara se ato të përhapen.

Phil Febbo

“Nëse një virus i mundshëm do të shfaqej në një komunitet në Afrikë, për shembull, ne tani kemi mundësinë të marrim mostra në laborator për të bërë sekuencimin urgjent”, thotë Phil Febbo, mjek dhe zyrtari kryesor mjekësor i Illumina, prodhuesit më të madh në botë të pajisjeve për sekuencimin gjenetik, me seli në San Diego, (Kalifroni). Teknika e sekuencimit urgjent lejon studiuesit të rendisin fillesat gjenetike për të identifikuar një virus me një ritëm më të shpejtë, në mënyrë që zyrtarët të mund të përcaktojnë më shpejt masat e përshtatshme të kontrollit për të ndaluar përhapjen e virusit.
“Ende ka shumë punë për të bërë për të krijuar një rrjet të tillë mbikëqyrës global të përgjigjes së shpejtë: Duhet të krijohen laboratorët. Qeveritë duhet të futen nëpër borde. Duhet të rekrutohen ekspertë për të drejtuar pajisjet e sekuencimit dhe për të interpretuar rezultatet”.
“Kjo nuk është çështje kufizimi nga teknologjia”, thotë Febbo. “Është çështje që duhet t’ia gjejmë zgjidhjen e duhur si një bashkësi ndërkombëtare”. /NationalGeographic

Më Shumë