Cum apar mutațiile virusurilor?

22 Mai, 2020
Odată cu extinderea la nivel global a coronavirusului, oamenii încep să se întrebe cum au loc mutațiile virale. Mutația genomică este explicația acestui fenomen. Află totul despre acest proces în articolul de mai jos.

Cum apar mutațiile virusurilor? Această întrebare devine populară ori de câte ori există o epidemie. În prezent, odată cu extinderea coronavirusului prin tulpina sa denumită COVID-19, oamenii încep să își pună din nou această întrebare.

Știința are o explicație a fenomenului de mutație virală. Cunoașterea geneticii, precum și studiile științifice care sunt efectuate ori de câte ori apar focare infecțioase noi, au avansat înțelegerea mecanismului mutației genetice la virusuri.

Știm deja că virusurile conțin informații genetice pe care le folosesc pentru a supraviețui și a se înmulți. La fel ca ADN-ul uman, genomul viral codifică toate informațiile pe care le posedă. Acestea includ modul în care virusul infectează gazdele și chiar caracteristicile gazdelor care urmează a fi infectate.

Virusurile suferă mutații în două moduri:

  • Prin recombinare. Acest lucru se întâmplă atunci când două sau mai multe virusuri schimbă porțiuni de ADN sau ARN, îmbogățindu-se cu structura celuilalt.
  • Prin rearanjare. În acest caz, modificarea este intrinsecă. În general, rearanjarea are loc din cauza unei erori în replicarea materialului genetic.

Cu cât numărul oamenilor infectați este mai mare, cu atât sunt mai mari șansele ca un virus să sufere mutații. Cu toate acestea, nu este corect să creăm asocieri între mutațiile suferite de virusuri și potențialul letal al acestora. Majoritatea virusurilor se transformă în tulpini mai blânde în urma mutațiilor pentru a putea supraviețui. Dacă potențialul letal al virusurilor crește, aceștia își pierd gazdele.

De ce apar mutațiile virusurilor?

Mutațiile virusurilor apar din cauza unor erori. Aproape întotdeauna, mutația unui virus este consecința unei erori în codificarea ARN-ului.

Unele virusuri conțin ADN și nu ARN. Însă cele mai multe erori apar în cazul virusurilor cu structură ARN. Acest lucru se datorează faptului că virusurile cu structură ADN au un mecanism mai fin pentru reproducerea informațiilor genetice. Astfel, virusurile cu structură ADN fac mai puține greșeli atunci când copiază genele pentru a le reproduce. În cazul virusurilor cu structură ARN, mecanismul de control este mai rudimentar.

Virușii cu structură ADN se folosesc de anumite enzime, numite polimeraze, care sunt prezente în celulele pe care le infectează. Imaginează-ți că virusul cu structură ADN este un parazit care profită de resursele gazdei sale. Polimerazele ADN-ului au capacitatea de a repara erorile.

Virușii cu structură ARN sunt diferiți, întrucât polimerazele ADN-ului nu pot corecta erorile în cazul acestora. Aceasta duce la mutații frecvente. Un virus cu ARN ca informație genetică suferă mutații la viteză foarte mare.

Mutațiile virusurilor apar pentru ca aceste organisme să poată supraviețui. Așa cum toate speciile evoluează valorificând schimbările pentru a supraviețui, și virușii fac la fel. Cu toate acestea, schimbarea nu este întotdeauna sinonimă cu creșterea potențialului letal.

Citește mai mult:

Decesul cauzat de coronavirus: factori de risc

ADN prezent într-un virus

Erorile de replicare a ARN-ului viral explică mutațiile virale.

Mutațiile virusurilor sunt întotdeauna un aspect negativ?

Nu. Mutația unui virus nu crește neapărat capacitatea acestuia de a-și ucide gazda. Aceasta ar fi o greșeală evolutivă. Virusul nu poate ucide prea multe gazde, deoarece și el ar muri în cele din urmă.

Virusurile se schimbă adaptându-se la circumstanțele gazdelor. Dacă devin mai puțin letali, aceștia pot trece neobservați, fiind transferați de la un individ la altul. În cele din urmă, acesta este un scop logic pentru viruși: perpetuarea propriei specii.

Odată cu mutațiile virale, crește și răspunsul imun al gazdei. Acest lucru duce la un echilibru ciudat în care virusurile continuă să supraviețuiască împreună cu gazdele lor. Acesta este cazul gripei la om, care provoacă focare sezoniere în fiecare an.

Ce știm despre coronavirusul COVID-19 și mutațiile suferite de acesta?

Universitatea din Peking a realizat un studiu științific pentru codificarea tulpinilor de COVID-19. Până în prezent, specialiștii au identificat două tipuri de coronavirus COVID-19, denumite „tip L” și „tip S”.

Tipul L de coronavirus a fost mai răspândit în focarul din Wuhan, China. Acesta este cel care a suferit mutația inițială, devenind infecțios pentru oameni în urma transmiterii de la animalele sălbatice. Cealaltă tulpină, tipul S, este cea întâlnită în Europa începând din luna februarie a acestui an.

Tipul L și-a diminuat prezența din luna ianuarie. Experții cred că acest lucru s-a produs din cauza acțiunilor umane. Măsurile luate pentru a restricționa extinderea bolii, împreună cu carantinele impuse, au dus la apariția tipului S, o versiune mai simplă și mai puțin virulentă de COVID-19.

Citește mai mult:

Cât timp supraviețuiește coronavirusul pe suprafețe?

Cum apar mutațiile virusurilor COVID-19

Mutația suferită de COVID-19 i-a permis virusului să înceapă și infectarea oamenilor, nu numai a animalelor sălbatice.

Mutațiile virusurilor nu produc întotdeauna tulpini cu potențial letal mai ridicat

Analizarea mutațiilor suferite de virusuri oferă indicii despre evoluția epidemiilor. În majoritatea focarelor infecțioase, se atinge o stare de transmisie maximă, apoi numărul cazurilor de îmbolnăvire scade treptat. Unul dintre factorii care duc la apariția acestei etape este intervenția umană. Un alt factor important este mutația virală.

În orice caz, mutațiile virusurilor ne fac să ne schimbăm obiceiurile și să adoptăm măsuri mai sănătoase. Prevenția este cheia pentru combaterea mutațiilor virale.

  • Villordo, Sergio Manuel. Estudios de estructuras de ARN que regulan la replicación del virus del dengue en humanos y mosquitos. Diss. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 2016.
  • Zhu, James, et al. “Profiling the immune vulnerability landscape of the 2019 Novel Coronavirus.” (2020).
  • Narayan, Opendra, Diane E. Griffin, and Janice E. Clements. “Virus mutation during ‘slow infection’: temporal development and characterization of mutants of visna virus recovered from sheep.” Journal of General Virology 41.2 (1978): 343-352.
  • Crotty, Shane, and Raul Andino. “Implications of high RNA virus mutation rates: lethal mutagenesis and the antiviral drug ribavirin.” Microbes and infection 4.13 (2002): 1301-1307.
  • Fournier, Emilie, et al. “A supramolecular assembly formed by influenza A virus genomic RNA segments.” Nucleic acids research 40.5 (2012): 2197-2209.