Omicron Variant ของ COVID-19 สามารถเกิดขึ้นได้อย่างไร?

ลักษณะพิเศษอย่างหนึ่งที่แปลกและน่าสนใจที่สุดของการกลายพันธุ์อย่างหนัก ไมครอน ตัวแปรก็คือมันได้รับการกลายพันธุ์ทั้งหมดในการระเบิดครั้งเดียวในช่วงเวลาอันสั้นมาก ระดับของการเปลี่ยนแปลงมีมากจนบางคนคิดว่ามันอาจเป็นสายพันธุ์ใหม่ของมนุษย์ coronavirus (โรคซาร์ส-โคฟ-3 ?) การกลายพันธุ์ในระดับสูงเช่นนี้อาจเกิดขึ้นในช่วงเวลาสั้น ๆ เช่นนี้ได้อย่างไร? บางคนแย้งว่า ไมครอน อาจพัฒนามาจากผู้ป่วยที่ถูกกดภูมิคุ้มกันด้วยการติดเชื้อเรื้อรังบางอย่าง เช่น HIV/AIDS หรืออาจมีวิวัฒนาการมาเป็นคลื่นในปัจจุบันก็ได้ ยุโรป ซึ่งได้เห็นอัตราการส่งข้อมูลที่สูงมาก? หรืออาจเกี่ยวข้องกับการวิจัย Gain-of Function (GoF) หรือสิ่งอื่นใด? ใครได้ประโยชน์? ยังไม่สามารถสรุปผลใด ๆ ในขั้นตอนนี้ได้ อย่างไรก็ตาม บทความนี้พยายามที่จะให้ความกระจ่างในมิติต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์นี้  

รายงานล่าสุด สายพันธุ์ COVID-19 ใหม่จากแอฟริกาใต้เมื่อวันที่ 25^th พฤศจิกายน 2021 ได้แพร่กระจายไปยังหลายประเทศทั่วโลก ได้แก่ สหราชอาณาจักร แคนาดา ญี่ปุ่น ออสเตรเลีย ออสเตรีย ฮ่องกง อิสราเอล สเปน เบลเยียม เดนมาร์ก และโปรตุเกส องค์การอนามัยโลกกำหนดให้สิ่งนี้เป็นรูปแบบใหม่ของความกังวล (VOC) และตั้งชื่อว่า ไมครอน. Omicron มีลักษณะเฉพาะโดยการเปลี่ยนแปลงของกรดอะมิโน 30 ตัว การลบขนาดเล็กสามครั้งและการแทรกเล็กๆ หนึ่งรายการในโปรตีนขัดขวางเมื่อเปรียบเทียบกับไวรัสดั้งเดิม¹. อย่างไรก็ตาม ขึ้นอยู่กับอัตราการกลายพันธุ์² ของไวรัส RNA ไม่สามารถพัฒนา 30 บวกการกลายพันธุ์ในชั่วข้ามคืน ต้องใช้เวลาอย่างน้อย 3 ถึง 5 เดือนในการสร้างการกลายพันธุ์ 6 ครั้งในจีโนม 30kb ของ SARS-CoV-2 ตามอัตราการกลายพันธุ์ที่ไวรัสได้รับตามธรรมชาติ² upon transmission from host to host. Going by this calculation it should have taken 15 – 25 months for something like ไมครอน to emerge, bearing 30 mutations. However, the world has not seen this gradual mutation rise over the said period of time. It is argued that this variant evolved from a chronic infection of an immunocompromised patient, possibly an untreated HIV/AIDS patient. Based on the degree of change, it should well be classified as a new strain of virus (SARS-CoV-3 may be). Nevertheless, the number of mutations present might be indicative of its higher transmissibility than other variants. However, more studies are required to confirm this. 

ในอีกไม่กี่สัปดาห์ข้างหน้ามีความสำคัญอย่างยิ่งในการพิจารณาการแพร่กระจายของตัวแปรใหม่และความรุนแรงของโรคที่เป็นต้นเหตุ จนถึงขณะนี้ ทุกกรณีไม่รุนแรงและไม่มีอาการ และข่าวดีก็คือไม่มีการตาย นอกจากนี้เรายังต้องประเมินขอบเขตที่ตัวแปรใหม่สามารถหลบหนีการป้องกันภูมิคุ้มกันที่ได้รับจากวัคซีนปัจจุบัน ซึ่งจะช่วยให้เราตัดสินใจได้ว่าเราจะฉีดวัคซีนปัจจุบันต่อไปได้นานแค่ไหน ก่อนที่จะปรับแต่งให้เหมาะกับวัคซีนรุ่นใหม่ Pfizer และ Moderna ได้ดำเนินการปรับเปลี่ยนวัคซีนแล้ว อย่างไรก็ตาม คำถามที่ยังคงปรากฏอยู่ยังคงเกี่ยวกับที่มาของตัวแปรนี้ เป็นไปได้ว่าตัวแปร Omicron อาจมีวิวัฒนาการในคลื่นปัจจุบันของอุบัติการณ์ที่สูงขึ้นของกรณีในยุโรปก่อนหน้านี้มาก แต่ได้รับการรายงานโดยเจ้าหน้าที่แอฟริกาใต้เมื่อเร็ว ๆ นี้ (ตามการจัดลำดับจีโนม) อย่างไรก็ตาม อาจไม่เป็นเช่นนั้น เนื่องจากคลื่นปัจจุบันมีในช่วง 4-5 เดือนที่ผ่านมา และตามอัตราการกลายพันธุ์ น่าจะส่งผลให้มีการกลายพันธุ์ไม่เกิน 5-6 ครั้ง 

หรือเป็น ไมครอนซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์จากการวิจัย Gain of Function (GoF) ที่นำไปสู่การพัฒนาเชื้อก่อโรคที่มีศักยภาพในการแพร่ระบาด (PPP)^3,4. การเพิ่มขึ้นของการวิจัยฟังก์ชันหมายถึงการทดลองที่เชื้อโรค (ในกรณีนี้คือ SARS-CoV-2) ได้รับความสามารถในการทำหน้าที่ที่ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของการดำรงอยู่ตามปกติ ในกรณีนี้ อาจนำไปสู่การแพร่เชื้อและการติดเชื้อเพิ่มขึ้น สิ่งนี้อาจนำไปสู่การพัฒนาของสิ่งมีชีวิตที่แปลกใหม่และไม่เคยมีอยู่ในธรรมชาติ จุดประสงค์ของการวิจัย GoF คือการทำความเข้าใจเกี่ยวกับตัวแปรที่ทำให้เกิดโรคและเตรียมพร้อมสำหรับการรักษาหรือวัคซีน หากตัวแปรดังกล่าวเกิดขึ้นในธรรมชาติ จำนวนการกลายพันธุ์ที่ได้รับจาก PPP ไม่เพียงแต่ทำให้สายพันธุ์สามารถแพร่เชื้อได้สูง แต่ยังช่วยหลีกเลี่ยงแอนติบอดีที่ทำให้เป็นกลางซึ่งทำขึ้นเพื่อต่อต้านไวรัสดั้งเดิมในบุคคลที่อยู่ในช่วงพักฟื้น นอกจากนี้ การจัดการความเครียดยังสามารถทำได้โดยใช้เทคนิคทางพันธุวิศวกรรมสมัยใหม่โดยอาศัยการรวมตัวใหม่ของ RNA ที่เป็นเป้าหมาย⁵. นอกจากนี้ยังสามารถนำไปสู่รูปแบบ/สายพันธุ์ที่ทำให้เกิดโรคใหม่ได้ด้วยจำนวนการกลายพันธุ์ที่มากขึ้น ซึ่งนำไปสู่ไวรัสที่แพร่เชื้อได้สูงและรุนแรง การวิจัยแสดงให้เห็นว่าการกลายพันธุ์ 20 ครั้งที่เกิดขึ้นในโปรตีนขัดขวาง รวมทั้งการเปลี่ยนแปลงและการลบ เพียงพอสำหรับการหลีกเลี่ยงแอนติบอดีส่วนใหญ่ที่สร้างขึ้นในพลาสมาของบุคคลที่ได้รับเชื้อหรือฉีดวัคซีนป้องกัน SARS-CoV-2⁶. จากการศึกษาอื่น ภายใต้แรงกดดันทางภูมิคุ้มกันที่แข็งแกร่ง SARS-CoV-2 สามารถได้รับความสามารถในการหลบหนีแอนติบอดีโดยการเปลี่ยนแปลงเพียง 3 อย่าง การลบสองครั้งในโดเมนเทอร์มินัล N และการกลายพันธุ์หนึ่งครั้ง (E483K) ในโปรตีนสไปค์⁷. 

ควรอนุญาตให้มีการวิจัยประเภทนี้ที่นำไปสู่การสร้าง PPP หรือไม่ อันที่จริง NIH ได้สั่งห้ามการวิจัยเกี่ยวกับการทำงานที่เพิ่มขึ้นในปี 2014 โดย NIH หลังจากเกิดอุบัติเหตุหลายครั้งที่เกี่ยวข้องกับเชื้อโรคที่จัดการอย่างไม่ถูกต้องที่ศูนย์ควบคุมและป้องกันโรคแห่งสหรัฐอเมริกา ซึ่งชี้ให้เห็นว่าความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับการวิจัยประเภทนี้มีมากกว่า ประโยชน์ที่จะได้รับ ใครได้ประโยชน์จากการเกิดขึ้นและการแพร่กระจายของ PPP ดังกล่าว? คำถามเหล่านี้เป็นคำถามที่ยากซึ่งต้องการคำตอบที่แท้จริง  

*** 

อ้างอิง:  

1. ศูนย์ป้องกันและควบคุมโรคแห่งยุโรป นัยของการเกิดขึ้นและการแพร่กระจายของ SARSCoV-2 B.1.1 529 ตัวแปรที่น่าเป็นห่วง (Omicron) สำหรับ EU/EEA 26 พฤศจิกายน 2021 ECDC: สตอกโฮล์ม; พ.ศ. 2021 ออนไลน์ได้ที่ https://www.ecdc.europa.eu/en/publications-data/threat-assessment-brief-emergence-sars-cov-2-variant-b.1.1.529   

2. Simmonds P., 2020 Rampant C→U Hypermutation ในจีโนมของ SARS-CoV-2 และ Coronaviruses อื่น ๆ: สาเหตุและผลที่ตามมาสำหรับวิถีการวิวัฒนาการในระยะสั้นและระยะยาว 24 มิถุนายน 2020 ดอย: https://doi.org/10.1128/mSphere.00408-20 

3. NIH. การวิจัยเกี่ยวกับเชื้อก่อโรคที่เพิ่มศักยภาพในการแพร่ระบาด (ทบทวนหน้าเมื่อ 20 ตุลาคม 2021. https://www.nih.gov/news-events/research-involving-potential-pandemic-pathogens  

4. ทรายขยับตัวของการวิจัย 'ความสามารถในการทำงาน' ธรรมชาติ 598, 554-557 (2021). ดอย: https://doi.org/10.1038/d41586-021-02903-x 

5. Bert Jan Haijema, Haukeliene Volders และ Peter JM Rottier การเปลี่ยนสายพันธุ์ Tropism: วิธีที่มีประสิทธิภาพในการจัดการจีโนม Coronavirus ของแมว วารสารไวรัสวิทยา. ฉบับที่ 77 ลำดับที่ 8 ดอย: https://doi.org/10.1128/JVI.77.8.4528-4538.20033 

6. Schmidt, F. , Weisblum, Y. , Rutkowska, M. et al. อุปสรรคทางพันธุกรรมที่สูงต่อการหลบหนีของแอนติบอดีต่อโพลีโคลนอลที่เป็นกลางของ SARS-CoV-2 ธรรมชาติ (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-04005-0 

7. อันเดรียโน อี., อัล et พ.ศ. 2021 โรคซาร์ส-CoV-2 หลบหนีจากพลาสมาระยะพักฟื้นที่ต่อต้านเชื้อโควิด-19 PNAS 7 กันยายน 2021 118 (36) e2103154118; https://doi.org/10.1073/pnas.2103154118 

***