מגיפת הקורונה, ובשמה המדויק COVID-19, פרצה בשלהי 2019 והתפשטה במהירות ברחבי העולם. אף שנגיף הקורונה, SARS-CoV-2, מצויד במערכת יעילה של תיקון שגיאות, הוא אינו חסין ממוטציות. ואכן, כפי שכולנו יודעים כיום, הנגיף "התפצל" לווריאנטים שונים, כאלה שכולנו מרגישים את ההשפעה שלהם מדי יום, וכאלה שנעלמו כמו שבאו.
לא מעט חוקרים ברחבי העולם הקדישו את השנתיים האחרונות להבנת הדינמיקה של היווצרות וריאנטים ברמת האוכלוסייה, ובווריאנטים ה"פעילים" יותר מבחינת ההדבקה באוכלוסייה. כעת, מחקר שנערך בטכניון ופורסם בכתב העת PLOS Pathogens שופך אור על נישה שכמעט לא נחקרה: התפתחות וריאנטים חדשים ברמת הפרט, כלומר בגופו של האדם היחיד בתקופת מחלתו. את המחקר הובילו ד"ר יותם בר-און והדוקטורנטית דינא ח'טיב מהפקולטה לרפואה ע"ש רפפורט.
התפתחותם של וריאנטים חדשים היא תוצאה של מוטציות אקראיות וברירה טבעית. רוב המוטציות אינן משנות משמעותית את יכולותיו של הנגיף לשרוד ולהדביק, אולם חלקן מקנות לו יתרון משמעותי ולכן נשמרות ומתפשטות באוכלוסייה. בהקשר של המגיפה הנוכחית מדובר במוטציות בחלבון הספייק - ראש החץ של הנגיף, המאפשר לו לחדור לתאי גופנו.
קבוצות מחקר רבות עוסקות כיום במנגנון של התפתחות וריאנטים חדשים של קורונה, זאת באמצעות אנליזה של הווריאנטים ושל האבולוציה שלהם, בעיקר האבולוציה של חלבון הספייק. מחקרים אלה אפשרו לפתח במהירות חסרת תקדים חיסוני mRNA ייעודיים ויעילים שבלמו את המגיפה במידה רבה.
אל תפספס
במחקר החדש בחנו החוקרים, כאמור, כיצד מתפתחים וריאנטים בגופו של אדם שחלה בקורונה. המחקר הזה מסכם למעשה שנה וחצי של עבודה, ומבוסס על פלטפורמה ניסויית שד"ר בר-און החל לפתח בתקופת הפוסט-דוקטורט. פלטפורמה זו, שפותחה בתחילה במסגרת חקר ה-HIV, הותאמה בשנתיים האחרונות לנגיף הקורונה והיא מספקת ריצוף ברמת הנגיף הבודד, מאפשרת למפות את הגנום של הנגיף הבודד וכך להשוות בין וריאנטים שונים המתפתחים במערכת הנשימה של החולה. יתר על כן, היא מזהה נגיפים הנמצאים בתאי הרקמה במינון נמוך מאוד שאינו מאפשר את גילויים בשיטות פשוטות יותר.
החוקרים גילו מוטציות שונות שאינן נכללות במאגרי המידע הקיימים ואפילו וריאנט חדש שלא היה מוכר עד כה. בנוסף, הם בחנו גם את יעילותם של החיסונים הקיימים כלפי וריאנטים אלה וגילו כי יעילות זו משתנה בהתאם לסוגי המוטציות השונים בחלבון הספייק.
יש גם חדשות טובות
בשורה התחתונה מציגים החוקרים חדשות טובות: המוטציות המתפתחות בגופו של החולה מייצרות, ככלל, וריאנטים בעלי יכולת הדבקה נמוכה יחסית. במילים אחרות, יתכן שווריאנטים אלה אינם יכולים לעבור מאדם לאדם בהדבקה. נתון זה, מדגישים החוקרים, מצריך מחקרי המשך שיאמתו אותו באופן חזק יותר, אולם אלה הממצאים לגבי 10 הווריאנטים שהם בדקו במחקר.
החוקרים זיהו מוטציה ספציפית ב-s2, אחד האתרים בחלבון הספייק, הפוגעת ביעילותם של הנוגדנים הנאבקים בנגיף. לדברי ד"ר בר-און, "זיהוי זה הוא תרומה חשובה להבנת הסתגלות הנגיף לגופו של המארח. אנחנו מעריכים כי הממצאים שלנו עשויים להוביל לאיתור נקודות חולשה של הנגיף - מנגנונים המחלישים את יכולת ההדבקה שלו - ולפיתוח אמצעים חדשים לבלימת ההדבקה". ממצאי המחקר מראים גם כי ניתוח האבולוציה של הנגיף ברמת הפרט תורמת להבנה טובה יותר של התפתחותו ושל דרכים אפשריות להתמודד עימו באמצעות חיסונים ותרופות.