Přestože bylo takových případů u SARS-CoV-2 zaznamenáno zatím jen pár - a studie na toto téma nebude ještě publikována ve vědeckém časopise - u jiných virů napadajících dýchací cesty, třeba u chřipky, už vědci takové případy nákazy více kmeny pozorovali.

To vyvolalo otázky, jak mohou tyto viry působit na nakaženou osobu a co by to mohlo znamenat pro tvorbu jejich dalších variant. Informuje o tom Science Alert.

Viry mutují neustále

Viry vládnou evoluci, neustále mutují a s každým cyklem své replikace vytvářejí nové varianty. Tyto adaptace ale ovlivňují také tlaky, jimž jsou viry vystavovány v organismu hostitele, například imunitní odpověď. 

Většina mutací nemá na virus významný vliv, ale ty, které mu poskytují výhodu - například zvyšují jeho schopnost se replikovat (množit) nebo vyhnout se imunitnímu systému - je třeba pečlivě sledovat, protože mohou zhoršit průběh nákazy.

Výskyt mutací spadá do mechanismu virového množení, jenž je náchylný k chybám. RNA viry, jako třeba právě chřipka nebo žloutenka typu C, vytvářejí při každé své replikaci relativně velké množství chyb. Tím vzniká populace kvazi-virů, z nichž každý má sekvence, jež souvisejí s ostatními, ale nejsou zcela shodné.

Virové varianty pak mohou vstoupit do vzájemné reakce s buňkami hostitelského organismu nebo s jeho imunitním systémem, a ovlivnit tím průběh onemocnění nebo účinnost léčby. 

Souběžný útok dvou variant? Ojedinělý, ale možný

V porovnání s jinými RNA viry mutují koronaviry méně, což je dáno tím, že jejich mechanismus "umí opravovat" některé chyby, k nimž během replikace dochází. Přesto existují důkazy, že pacienti infikovaní SARS-CoV-2 mohou být nakaženi i vícero variantami tohoto viru, jež jsou geneticky odlišné.

Fakt, že už bylo zaznamenáno více variant viru u jednoho pacienta, může být dán právě tím, že tohoto pacienta nakazilo více virových variant společně, nebo tím, že vir, který jej na počátku nemoci infikoval, začal v jeho organismu generovat další mutace.

Chtějí-li vědci rozpoznat, ke kterému ze zmiňovaných scénářů došlo, mohou například porovnat sekvence virových variant, jež cirkulují v celé populaci, se sekvencemi, které se objevily u pacienta.

Ve výše uvedené brazilské studii odpovídaly identifikované varianty různým liniím, které byly už dříve zaznamenány v populaci, což znamená, že pacienti byli těmito dvěma variantami nakaženi souběžně.

Viry se mísí, a tím vytvářejí nové viry

Tato souběžná infekce vyvolala obavy, že SARS-CoV-2 získá nové mutace ještě rychleji. Koronaviry totiž mohou významně měnit své genetické sekvence také procesem nazývaným rekombinace. O co jde? Když dva viry infikují tutéž buňku, mohou si mezi sebou vyměnit velké části svých genomů a vytvořit zcela nové sekvence.

U RNA virů jde o známý jev. Podobným mechanismem - v tomto případě zvaným "přeskupování" - vznikají nové a nové varianty chřipky.

Genom chřipkového viru obsahuje na rozdíl od koronaviru osm řetězců RNA. Když dva viry infikují tutéž buňku, tyto řetězce se spojí a vytvoří další viry s novou kombinací genů. Oním "hrncem" či "nádobou", v němž se chřipkové viry mísí a promíchávají do nových kmenů, bývají často prasata, náchylná k nákaze různými kmeny chřipkových virů. Pandemický virus "prasečí chřipky" H1N1 z roku 2009 vznikl právě tak, že se promísily viry lidské a ptačí chřipky se dvěma viry chřipky prasat.

U koronavirů, které obsahují pouze jeden řetězec RNA v každé své částici, může dojít k rekombinaci pouze mezi řetězci RNA, odvozenými od jednoho či více virů v téže buňce.

Důkazy o tom, že k takové rekombinaci došlo, se ale našly, a to jak v laboratoři, tak u pacientů infikovaných SARS-CoV-2. To naznačuje, že by mohly začít vznikat také nové varianty viru. Jednou ze zvažovaných teorií je také to, že schopnost SARS-CoV-2 infikovat lidské buňky se vyvinula právě rekombinací jeho proteinového hrotu mezi blízce příbuznými zvířecími koronaviry.

Dva viry musí napadnout tutéž buňku

Podstatná přitom je podle vědců ona nutnost, aby oba viry infikovaly tutéž buňku. Člověk může být nakažen několika variantami viru, ale pokud ty se množí v různých částech těla, nebudou spolu vzájemně reagovat. 

To se skutečně ukázalo u několika pacientů, u nichž lékaři našli v horních i v dolních dýchacích cestách různé kvazi-druhy koronavirů. Byly ale na různých místech, takže se přímo nemísily.

Podle Science Alert dosavadní indicie nenaznačují, že by infekce více než jednou variantou koronaviru vedla k závažnějšímu onemocnění. Navíc je tato souběžná nákaza přece jen velmi vzácná, byť možná.

Přesto je dobré tuto oblast dále sledovat, protože to vědě umožňuje lépe chápat, jakými způsoby se tyto viry šíří a přenášejí, jak účinné mohou být vakcíny a jak se dá na případné změny v přenosu virů reagovat.