Kuus põnevat fakti, mida peaks koroonaviiruse mutatsioonide ja vaktsiinide kohta teadma

Pilt on illustratiivne. Foto: Shutterstock

Mida vähem saab viirus paljuneda ehk mida vähem inimesi viirust läbi põeb, seda vähem mutatsioone saab tekkida, sealhulgas saab vähem tekkida ka inimeste jaoks halbu mutatsioone. Seega hoidkem SARS-Cov-2 paljunemist tagasi niipalju kui võimalik, ütleb Tartu Ülikooli molekulaarviroloog Aare Abroi sotsiaalministeeriumi blogis.

Viiruse muutlikkus suurendab tema kohanemisvõimet ja mida rohkem see paljuneb, seda rohkem tekib mutatsioone

Alustame päris algusest – kõikides organismides, sh ka meis, inimestes, toimub rakkude paljunemine. See protsess on elu alus. Iga sellise paljunemise käigus tekib rakkudes ja seega meie genoomis ka muutusi. Need on geneetilise materjali kopeerimisel tekkivad vead, mis enamasti ei kujuta meile ohtu, kuigi väga harvadel juhtudel võivad aidata kaasa vähkkasvaja tekkele. (Vahemärkusena, sellised muutused ei ole siiski ainukesed vähi tekke põhjused.)

Viirused on elus ja eluta looduse piirimail olevad bioloogilised objektid. Nende paljunemine toimub küll teistmoodi kui rakkudel (st nad ei pooldu ega pungu), kuid ka viiruste paljunemise käigus tekivad vead ehk mutatsioonid nende genoomi. Viirused, eriti RNA viirused mille hulka kuulub ka SARS-Cov-2, muutuvad hästi palju, kuid enamik muutusi ei mõjuta viiruse funktsioneerimist või on lausa kahjulikud. Nendest muutustest ei kuule me midagi. Ent viiruse muteerumise kaudu tekivad ka uute ja paremate levikuvõimalustega variandid. Just nendest viirustest kuuleme palju. See ei pruugi alati tähendada, et viirus muutub inimese jaoks ohtlikumaks, kuigi mõnikord võib ka nii minna ja viirus omandab meie jaoks ebameeldivad võimed.

Need meie jaoks ebameeldivad võimed on viirusel seotud parema nakatumise, immuunsüsteemi eest pagemisega ning organismi süsteemide tasakaalust (normaalsest toimimisest) välja viimisega. Seni kirjeldatud hästi levivate SARS-Cov-2 mutatsioonide korral on nende edukuse põhjuseks justnimelt parem nakatumine koos immuunsüsteemi eest pagemisega. Ja mida rohkem viirus paljuneb, seda rohkem mutatsioone tekib.

Muteerunud viiruse  nakatamisvõime sõltub sellest, kus ja milline muutus tekib

Peale organismi sattumist kinnitub viirus sobiliku raku pinnale, kasutades selleks ogavalgu nimelist viiruse osa. Viiruse kinnitumist rakule saab näitlikustada haamri hoidmisega: ogavalguks on sel juhul kämmal ja raku pinnal olevaks retseptoriks (ehk selleks raku osaks, millele viirus seondub, antud juhul ACE-2 nimeline pinnavalk) näiteks jäme haamrivars, mille ümbert kinni võttes jääb sõrmede ja pöidla vahele sentimeeter kuni kaks. Eriti hästi püsib haamer käes, kui varre peal on õiges kohas, täpselt käe järgi, väikesed õnarused ja kumerused. Et haamer käes püsiks, peab kämblal kindlasti olema pöial. Väike sõrm kulub ka ära, kuid läbi häda saab ka ilma selleta hakkama.

See pole küll ruumiliselt täpne võrdlus, kuid näitab, et käe mõni piirkond on hea haardetugevuse saamiseks olulisem kui teine. Nii on ka viiruse ogavalgu kinnitumisega – mõned tema osad on tugevaks kinnitumiseks olulisemad kui teised ja mingeid osasid saab pisut muuta, kuid kinnitumine jääb samaks. Väike sõrm võib paistes olla, ilma et lõpptulemus palju kannataks, kuid teisi osasid muutes, vesivill kämbla keskel või suur mädapaise pöidla sisepinnal, on tööd kehvem või võimatu teha.

Ka antikehade tõhusus sõltub sellest, kus ja milline muutus on viiruses tekkinud

Organismi üks mehhanism, kuidas end pahalaste eest kaitsta, on antikehade teke. Need on molekulid, mis tunnevad spetsiifiliselt ära sissetungija. Antikehad takistavad sissetungija tegutsemist või märgistavad sissetungija nii, et immuunsüsteemi rakud sissetungija kahjutuks teevad. Üks tee, kuidas antikehad SARS-Cov-2 viirusosakese rakkudesse tungimist takistavad, on see, et nad seonduvad viiruse ogavalgule ja takistavad tema kinnitumist retseptorile.

Meie näite puhul võiks antikeha rollis olla peopessa kleepunud legoklots. Kui klots on kleepunud kämbla keskele, siis see takistab varre haaramist. Kui näiteks sama suur klots on kleepunud väikese sõrme sisemisele poolele, saab vart siiski hoida, kui aga väikese sõrme välisele poolele, siis see haaramist peaaegu ei takista. Mõnikord takistab klots hoopis sõrme kõverdamist ja ka siis ei õnnestu vart hoida.

Erinevad antikehad mõjutavad seondumist raku retseptorile erinevalt ja erinevas ulatuses. Kui aga viiruse ogavalgus (meie näites kämblas) on toimunud mutatsioon ehk mõnes piirkonnas on kämbla kuju muutunud (paistetus, soolatüügas vms), siis võib juhtuda nii, et üks või mõned nendest klotsidest ei saa enam oma kohale kleepuda ja seega ei saa see klots, antikeha, enam varre hoidmist takistada. 

Kõige kergemini tekib antikehi nende piirkondade vastu, mis on hästi kättesaadavad ja eristatavad. Väga tihti juhtubki, et üksikute piirkondade (näiteks kämblast eemale ulatuva pöidla) vastu tekib palju antikehi ja mõne teise piirkonna vastu vähe. Loomulikult tekib küsimus, miks siis viirus seda piirkonda ära ei muuda, et immuunsüsteemi eest pageda. Õnneks on loodus ka viirusele seadnud omad piirangud. Viiruse osad saavad muutuda ainult nendes piirides, milles on tagatud viiruse muude vajalike funktsioonide täitmine. Piltlikult öeldes, kui pöialt ei ole, siis selle vastu antikehasid ei teki, kuid vart enam haarata ka ei saa.

Briti viirustüvi mõjutab immuunvastust vähe – senised kolm vaktsiini annavad kaitse

Kui viiruses on toimunud mutatsioon ja antikeha (või antikehad) ei saa ühte kohta seonduda, siis antikehad teiste piirkondade vastu (nt teiste sõrmedega sobivad klotsid) endiselt saavad. Need ei pruugi olla ükshaaval nii tõhusad kui pöidla haarde takistamine, kuid siiski võivad kõik koos märkimisväärselt takistada varre haaramist ja aeglustada tööd tööriistaga. Ehk enamikel juhtudel mõjutavad üksikud mutatsioonid tekkinud antikehalist immuunvastust vähe. Pealegi, antikehaline immuunvastus pole ainuke immuunvastus, mis tekib.

Nn Briti viirustüve korral ongi mutatsioonide mõju immuunsüsteemile üsna väike. Osades tehislikes katsetes on selget, kuid väikest mõju nähtud, ent seal mõõdeti vaid ühte osa immuunvastusest, täpsemalt neutraliseerivate antikehade toimet. Vaktsineeritud inimeste peal tehtud vaatlused näitavad, et vähemalt kolme tootja puhul (AstraZeneca, Pfizer-BioNTech ja Moderna) annab vaktsiin reaalses elus kaitse ka inglise tüve vastu.

Lõuna-Aafrika tüvega ei ole lood veel selged ja vaktsiinide toime selgitamine võtab täiendavat aega

Lõuna-Aafrika tüvega on lood pisut keerulisemad, sest seal on tegemist oluliselt nn muutunud pöidlaotsaga ehk mutatsioon on toimunud selles piirkonnas, mille vastu tekib hästi palju antikehi. Katsed, mis mõõdavad ainult mingit osa immuunvastusest (antikehade neutraliseeriv toime), näitavad, et paljudel juhtudel tekib Lõuna-Aafrika mutandi vastu pärast kaht «hariliku viiruse» vaktsiinidoosi siiski umbes sama hea immuunvastus kui «hariliku viiruse» vastu ühe doosiga. Kuidas? Peale kahte doosi tekib erinevaid antikehasid lisaks pöidlale veel teistegi osade vastu ja neid saab piisavalt palju, et takistada varre haaramist, kuigi nad pöialt ära ei tunne. Sarnane olukord on varasema läbipõdemise ja vaktsineerimisega – et Lõuna-Aafrika tüve vastu tekiks sama palju neutraliseerivaid antikehasid kui hariliku viiruse vastu läbipõdemisel, on vaja lisaks «hariliku viiruse» läbipõdemisele ka ühte doosi vaktsiini. Nii on see Pfizeri ja Moderna vaktsiinide korral. Teistest vaktsiinidest hiljem kasutusele võetud AstraZeneca vaktsiini kohta on lihtsalt vaja veel uuringuid.

Kahjuks ei ole veel piisavalt vaatlusi tehtud päris elu kohta ehk kuidas nakatuvad vaktsineeritud inimesed Lõuna-Aafrika tüvega reaalses elus. Seetõttu ei saa selle kohta veel midagi kindlat öelda. Samas peaks organism nakatumise korral tekitama nn muutunud pöidla vastu, mis on endiselt hästi äratuntav ja kättesaadav, uued antikehad, ent see võtab aega, nädal kuni kaks. Kui sobilikud antikehad oleks olemas, saaks nad hakata kohe toimima ning käivitataks ka nende täiendav tootmine.

Vähemalt esialgu ei tasu Lõuna-Aafrika tüve pärast siiski suuremat muret tunda. Nende viiruse variantide vastu, mis meid kõige suurema tõenäosusega ohustavad – harilik ja nn Briti tüvi –, saab vaktsineerimise teel kaitse kätte. Ja kui midagi meid ka Lõuna-Aafrika tüve eest kaitseb, siis on see kontaktidest hoidumine koos kahe doosiga vaktsineerimisega (või läbipõdemise ja ühe doosiga vaktsineerimisega).

Vaktsineerimine aitab immuunsüsteemi ette valmistada

Tasub meeles pidada, et vaktsiinid aitavad meie immuunsüsteemi võitluses sissetungijate vastu, mitte ei ole meie immuunsüsteemist sõltumatu kaitsevahend. Vaktsiin aitab immuunsüsteemil viiruse rünnakuks valmis olla ehk see on nagu meelerahufond ootamatute kulutuste tarbeks. Kui peame tegema ootamatu väljamineku, siis on igal juhul parem omada kasvõi väikest tagavara. Nii on ka muteerunud viirusega toimetulek lihtsam, kui immuunsüsteem on saanud valmistuda, kasvõi natuke teise viiruse variandi vastu.

Mida vähem saab viirus paljuneda ehk mida vähem inimesi viirust läbi põeb, seda vähem mutatsioone saab tekkida, sealhulgas saab vähem tekkida ka inimeste jaoks halbu mutatsioone. Seega hoidkem  koroonaviiruse paljunemist tagasi niipalju kui võimalik.

Sellised on meie teadmised sellest, kuidas vaktsiinid töötavad viiruste mutantide korral veebruari lõpu seisuga.