Matematikai modellel bizonyították: jövőbeni koronavírus-variánsok kijátszhatják az immunrendszert

Támogasd a tudomány népszerűsítését, segítsd a munkánkat!

Már létező és jövőbeli covidvírus-variánsokról mutatta ki egy matematikai modell, hogy potenciálisan alkalmasak arra, hogy megkerüljék a szervezet immunrendszerét, ami miatt rendkívül nehézzé válhat ellenük a védekezés – jelentette a PLOS Computational Biology szaklapban frissen publikált tanulmányában egy spanyol kutatócsoport. A tudósok az eredeti wuhani SARS-CoV-2 vírusvariáns tüskefehérjéjének szerkezeti variánsait, úgynevezett epitópjait vetették össze az emberi szervezetben a T-sejtes immunválaszt kiváltó HLA-antigének lehetséges genetikai variánsaival. Arra jutottak, hogy a több mint ezer létező SARS-CoV-2 epitóp mintegy 90 százaléka kompatibilis az emberi szervezet HLA-antigénjeivel. A maradék 10 százalék azonban olyan szerkezeti változásokat takar a vírus tüskefehérjéjében, amely alkalmassá teheti a kórokozót arra, hogy elkerülje a szervezet védelmi vonalát. 

Hogy jobban lehessen érteni, mit is vizsgáltak az adatbiológusok, fontos tudni, hogy a HLA-molekulák funkciója a sejtek belsejében az, hogy magukhoz kössék a sejten belül megjelenő – idegen eredetű, vagy a sejt belsejében, például karcinogén folyamatok következtében keletkező – antigéneket, azokat bemutassák az immunrendszer T-sejtjeinek, amelyek sikeresen beindítják az immunválaszt. Ha a HLA-rendszer nem, vagy rosszul működik, a T-sejtek figyelmét elkerülhetik az idegen antigének, de az is előfordulhat, hogy a túl buzgó bemutatás miatt a T-sejtek a szervezet saját sejtjei ellen fordulnak. 

Illusztráció: NIH

Miután a HLA-molekulák genetikailag meghatározottak minden egyes ember szervezetében, ezért az egyes emberek immunrendszere eltérően reagál a szervezetükbe jutó antigénekre. Ez az eltérés az esetek legnagyobb többségében nem jár együtt a hatékonyság érzékelhető romlásával, de előfordulhat, hogy a HLA-rendszer egyéni eltérései a kívánatosnál gyengébb vagy épp ellenkezőleg: túlságosan is heves immunválaszt váltanak ki egy-egy kórokozó jelenlétében. A HLA-molekuláknak, csakúgy, mint egy-egy kórokozó szervezet által felismerhető fehérjéjének több ezer variánsa is lehet, ami egyébként teljesen természetes jelenség. Ilyen körülmények között azonban szokványos laboratóriumi kísérletekkel szinte lehetetlen az összes létező variáns kompatibilitásának a feltérképezése, ezért próbálták ezt számítógépes modellezéssel kimutatni. 

A kutatók a szimulációs modellel azt vizsgálták tehát, hogy a koronavírus tüskefehérjéjének különféle – egyenként minimális – szerkezeti eltérései mellett mennyire működik a szervezet szemszögéből sikeresen az egyénenként ugyancsak több ezer apró eltérést hordozó HLA-antigén rendszer. Összesen 118 ezer, covidbetegből izolált vírusvariáns epitópjait vetették össze az emberi géntérképek variánsait tartalmazó adatbázisokban fellelhető HLA-antigén változatokkal. Az izolált vírusok mintegy 47 százalékánál azonosítottak fehérjeszerkezeti eltéréseket, de az eltérések összesen legfeljebb a teljes fehérjeszerkezet 15 százalékát érintették. 

A kutatócsoport arra a következtetésre jutott, hogy a már létező és a jövőben potenciálisan kialakuló koronavírus-variánsokra adott emberi immunválasz szempontjából elsősorban a Dél-Afrikában, Kelet- és Dél-Kelet-Ázsiában élők egyes népcsoportjai vannak a leginkább kitéve annak a veszélynek, hogy a folyamatosan mutálódó vírusnak kialakul egy olyan variánsa, amely ellen az immunrendszerük kevésbé lesz hatékony. A kutatócsoport ugyanakkor arra jutott, hogy annak csekély az esélye, hogy a jövőbeli vírusvariánsokban olyan fehérjeszerkezeti változások történjenek, amelyek az egész emberiséget fenyegethetik.

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: