Paano maaaring lumitaw ang Omicron Variant ng COVID-19?

One of unusual and most intriguing feature of heavily mutated omicron variant is that it acquired all the mutations in a single burst in a very short span of time. The degree of change is so much so that some people think it could well be a new strain of human corona virus (SARS-CoV-3 ?). How such a high level of mutation may have occurred in such a short span? Some argue that omicron may have evolved from an immune suppressed patient with some chronic infection like HIV/AIDS. Or, could it have evolved in the current wave in Europa which has witnessed very high transmission rates? Or, could it be associated with some Gain-of function (GoF) research or anything else? Who benefits? It is not possible to draw any conclusion at this stage. Nevertheless, this article attempts to throw light on various dimensions associated with the phenomenon.  

Ang kamakailang naiulat na bagong variant ng COVID-19 mula sa South Africa noong 25^th Ang Nobyembre 2021 ay kumalat sa ilang bansa sa mundo tulad ng UK, Canada, Japan, Australia, Austria, Hongkong, Israel, Spain, Belgium, Denmark at Portugal. Ito ay itinalaga bilang bagong variant of concern (VOC) ng WHO at pinangalanan omicron. Ang Omicron ay nailalarawan sa pamamagitan ng 30 pagbabago sa amino acid, tatlong maliliit na pagtanggal at isang maliit na pagpasok sa spike protein kumpara sa orihinal na virus¹. Gayunpaman, batay sa mga rate ng mutation² ng mga RNA virus, hindi posible na bumuo ng 30 plus mutations sa magdamag. Aabutin ng hindi bababa sa 3 hanggang 5 buwan upang makabuo ng 6 na mutasyon sa 30kb genome ng SARS-CoV-2 batay sa rate ng mutation na natural na dinaranas ng virus.² sa paghahatid mula sa host patungo sa host. Sa pamamagitan ng pagkalkulang ito, dapat ay tumagal ito ng 15 - 25 buwan para lumitaw ang isang bagay tulad ng Omicron, na may 30 mutasyon. Gayunpaman, hindi nakita ng mundo ang unti-unting pagtaas ng mutation sa nasabing yugto ng panahon. Pinagtatalunan na ang variant na ito ay nag-evolve mula sa isang talamak na impeksyon ng isang immunocompromised na pasyente, posibleng isang hindi ginagamot na pasyente ng HIV/AIDS. Batay sa antas ng pagbabago, dapat itong maiuri bilang isang bagong strain ng virus (maaaring SARS-CoV-3). Gayunpaman, ang bilang ng mga mutasyon na naroroon ay maaaring nagpapahiwatig ng mas mataas na transmissibility nito kaysa sa iba pang mga variant. Gayunpaman, higit pang mga pag-aaral ang kinakailangan upang kumpirmahin ito. 

Ang susunod na ilang linggo ay kritikal upang matukoy ang transmissibility ng bagong variant at ang kalubhaan ng sakit na dulot nito. Hanggang ngayon, ang lahat ng mga kaso ay banayad at asymptomatic at ang mabuting balita ay walang namamatay. Kailangan din nating tasahin kung hanggang saan makakatakas ang bagong variant sa immune protection na ibinibigay ng kasalukuyang mga bakuna. Magbibigay-daan ito sa amin na magpasya kung gaano katagal kami makakapagpatuloy sa mga kasalukuyang bakuna bago iangkop ang mga ito para sa bagong variant. Ang Pfizer at Moderna ay gumawa na ng mga hakbang patungo sa pagsasaayos ng kanilang mga bakuna. Gayunpaman, nananatili pa rin ang nagbabantang tanong tungkol sa pinagmulan ng variant na ito. Posible na ang variant ng Omicron ay maaaring umunlad sa kasalukuyang alon ng mas mataas na saklaw ng mga kaso sa Europa nang mas maaga, ngunit iniulat ng mga awtoridad sa South Africa kamakailan (batay sa pagkakasunud-sunod ng genome). Gayunpaman, maaaring hindi ito ang kaso dahil ang kasalukuyang alon ay naroon sa nakalipas na 4-5 na buwan at ayon sa mga rate ng mutation, dapat na nagresulta sa hindi hihigit sa 5-6 na mutasyon. 

Or was omicron, a product of Gain of Function (GoF) research leading to development of pandemic potential pathogens (PPPs)^3,4. Ang pananaliksik sa pagkakaroon ng function ay tumutukoy sa mga eksperimento kung saan ang isang pathogen (sa kasong ito ay SARS-CoV-2), ay nakakakuha ng kakayahang magsagawa ng isang function na kung hindi man ay hindi bahagi ng regular na pag-iral nito. Sa kasong ito, maaari itong humantong sa pagtaas ng transmissibility at pagtaas ng virulence. Ito ay maaaring humantong sa pag-unlad ng isang organismo na nobela at hindi pa umiiral sa kalikasan. Ang layunin ng pananaliksik ng GoF ay upang makakuha ng pag-unawa sa mga pathogenic na variant at maging handa sa isang therapeutic o isang bakuna, kung ang ganoong variant ay lumitaw sa kalikasan. Ang bilang ng mga mutasyon na natamo ng mga PPP, ay hindi lamang ginagawang lubos na naililipat ang strain ngunit nakakatulong din na makatakas sa mga neutralizing antibodies na ginawa laban sa orihinal na virus sa mga indibidwal na nagpapagaling. Bilang karagdagan, posible ang pagmamanipula ng strain gamit ang mga modernong pamamaraan ng genetic engineering batay sa naka-target na RNA recombination⁵. Maaari rin itong humantong sa mga bagong pathogenic na variant/strain na may mas malaking bilang ng mga mutasyon, na humahantong sa isang mataas na naililipat at nakakalason na virus. Ipinakita ng pananaliksik na 20 mutasyon na nagaganap sa spike protein, kabilang ang mga pagbabago at pagtanggal, ay sapat na para sa pag-iwas sa karamihan ng mga antibodies na nabuo sa plasma ng mga indibidwal na nahawahan o nabakunahan laban sa SARS-CoV-2⁶. Ayon sa isa pang pag-aaral, sa ilalim ng malakas na presyon ng immune, ang SARS-CoV-2 ay maaaring makakuha ng kakayahan na makatakas sa mga antibodies sa pamamagitan ng paggawa lamang ng 3 pagbabago, dalawang pagtanggal sa N terminal domain at isang mutation (E483K) sa spike proteinn⁷. 

Dapat bang payagan ang ganitong uri ng pananaliksik na humahantong sa pagbuo ng mga PPP? Sa katunayan, ang pagkakaroon ng pananaliksik sa paggana ay ipinagbawal ng USA noong 2014 ng NIH, pagkatapos ng isang serye ng mga aksidenteng kinasasangkutan ng mga maling paghawak ng mga pathogen sa US Centers for Disease Control and Prevention, na nagmumungkahi na ang mga panganib na nauugnay sa naturang uri ng pananaliksik, ay mas malaki kaysa sa mga benepisyong maaaring ibigay nito. Sino ang nakikinabang sa paglitaw at pagkalat ng mga naturang PPP? Ito ay mga mahihirap na tanong na nangangailangan ng tunay na mga sagot.  

*** 

Sanggunian:  

1. European Center para sa Pag-iwas at Pagkontrol sa Sakit. Mga implikasyon ng paglitaw at pagkalat ng SARSCoV-2 B.1.1. 529 variant of concern (Omicron), para sa EU/EEA. 26 Nobyembre 2021. ECDC: Stockholm; 2021. Available online sa https://www.ecdc.europa.eu/en/publications-data/threat-assessment-brief-emergence-sars-cov-2-variant-b.1.1.529   

2. Simmonds P., 2020. Talamak na C→U Hypermutation sa mga Genome ng SARS-CoV-2 at Iba Pang mga Coronavirus: Mga Sanhi at Bunga ng Kanilang Maikli at Pangmatagalang Evolutionary Trajectories. 24 Hunyo 2020. DOI: https://doi.org/10.1128/mSphere.00408-20 

3. NIH. Pananaliksik na Kinasasangkutan ng Pinahusay na Potensyal na Pandemic Pathogens. (na-review ang pahina noong Oktubre 20, 2021. https://www.nih.gov/news-events/research-involving-potential-pandemic-pathogens  

4. Ang nagbabagong buhangin ng 'gain-of-function' na pananaliksik. Kalikasan 598, 554-557 (2021). doi: https://doi.org/10.1038/d41586-021-02903-x 

5. Bert Jan Haijema, Haukeliene Volders, at Peter JM Rottier. Pagpalit ng Species Tropism: Isang Mabisang Paraan para Mamanipula ang Feline Coronavirus Genome. Journal ng Virology. Vol. 77, No. 8. DOI: https://doi.org/10.1128/JVI.77.8.4528-4538.20033 

6. Schmidt, F., Weisblum, Y., Rutkowska, M. et al. Mataas na genetic barrier sa SARS-CoV-2 polyclonal neutralizing antibody escape. Kalikasan (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-04005-0 

7. Andreano E., et al 2021. Pagtakas ng SARS-CoV-2 mula sa isang napaka-neutralizing na COVID-19 convalescent plasma. PNAS Setyembre 7, 2021 118 (36) e2103154118; https://doi.org/10.1073/pnas.2103154118 

***