مدفوع موش از شهر نیویورک. مدفوع از پارک سگ در ویسکانسین. زباله های انسانی از بیمارستان میسوری. اینها برخی از مطالبی است که ما را برای فصل بعدی حماسه کرونا آماده می کند.
با گذشت بیش از چهار سال از همه‌گیری، این ویروس قدرت خود را در بدن و ذهن اکثر مردم سست کرده است. اما ممکن است نوع جدیدی که بهتر بتواند از دفاع ایمنی ما طفره برود ظاهر شود و بازگشت به حالت عادی را که به سختی به دست آمده را از مسیر خارج کند.
دانشمندان در سراسر کشور در حال مشاهده اولین علائم هستند.
جسی بلوم، زیست شناس تکاملی در فرد هاچینسون گفت: «ما دیگر در مراحل حاد یک بیماری همه گیر نیستیم، و فکر می کنم این قابل درک و احتمالاً چیز خوبی است» که بیشتر مردم، از جمله دانشمندان، به زندگی پیش از همه گیری خود بازگشته اند. مرکز سرطان در سیاتل.
وی افزود: «به گفته وی، ویروس هنوز در حال تکامل است، هنوز هم تعداد زیادی از مردم را آلوده می کند. ما باید این موضوع را پیگیری کنیم.»
دکتر بلوم و سایر محققان در تلاشند تا بفهمند که چگونه کروناویروس رفتار و تکامل می‌یابد، زیرا جمعیت‌ها مصونیت پیدا می‌کنند. تیم های دیگر در حال بررسی پاسخ بدن به عفونت هستند، از جمله سندرم پیچیده ای به نام کووید طولانی.
و برخی از دانشمندان یک کار دشوارتر را انجام داده اند: تخمین اثربخشی واکسن در یک محیط تنفسی شلوغ.
سارا کوبی، زیست شناس تکاملی در دانشگاه شیکاگو می گوید: «از نظر فکری، حداقل برای من، این ویروس جالب تر می شود.
از برخی جهات، SARS-CoV-2 یادآور شگفت‌انگیزی از برخی از عمیق‌ترین سؤالات در این زمینه بوده است، و همچنین تا چه حد باید در پاسخ به بسیاری از آنها پیش برویم.»
مارک جانسون، ویروس شناس در دانشگاه میسوری، که به دنبال تکرار ویروس کرونا در نمونه های مدفوع جوندگان و انسان ها بوده است، گفت: تجزیه و تحلیل دقیق انواع جدیدی که در فاضلاب ظاهر می شوند ممکن است به پیش بینی اشکال اضافی کمک کند.
دکتر جانسون گفت: «آنها به اطلاع رسانی درباره تکامل این ویروس و آنچه که احتمال دارد در آینده رخ دهد کمک می‌کنند، و احتمالاً می‌توانند نحوه ساخت واکسن بهتر را نیز اطلاع دهند.
“رویداد قو سیاه”
زیست‌شناسی تکاملی زمانی یک تعقیب باطنی بود که شامل ساعت‌ها خیره شدن به صفحه کامپیوتر بود. پیامدهای این کار برای سلامت عمومی اغلب ضعیف بود.
بیماری همه گیر آن را تغییر داد. واکسن‌ها اکنون می‌توانند آسان‌تر و سریع‌تر از قبل ساخته شوند، بنابراین دکتر بلوم گفت: «درک واقعاً چگونه ویروس‌ها تکامل می‌یابند، کاربرد عملی بیشتری دارد.
بسیاری از زیست شناسان تکاملی که اکنون ویروس کرونا را مطالعه می کنند، از جمله دکتر بلوم، متخصص در آنفولانزا بودند، که هر دو تا هشت سال یک بار از بی واسطه ترین سلف خود به یک نوع جدید تبدیل می شود.
دانشمندان انتظار داشتند که ویروس کرونا رفتار مشابهی داشته باشد. دکتر بلوم گفت، اما Omicron با ده ها جهش جدید وارد شد – یک “رویداد قو سیاه” تکان دهنده. سپس BA.2.86 آمد، یک جهش بزرگ دیگر در تکامل، که نشان می دهد که ویروس غیرقابل پیش بینی باقی مانده است.
تکرار ویروسی که در سرتاسر جمعیت رشد می‌کند، نوعی مزیت دارد – توانایی دور زدن سیستم ایمنی، شاید، یا مسری بودن شدید. کاتیا کوئل، زیست شناس تکاملی در دانشگاه اموری، می گوید: در یک فرد، “چنین فشار تکاملی وجود ندارد.”
نتیجه این است که یک عفونت مزمن – معمولاً در یک فرد نقص ایمنی – به ویروس فرصتی برای آزمایش قالب‌های جدید می‌دهد و به آن اجازه می‌دهد تا معادل تکاملی یک دکمه سریع به جلو را بزند. (تصور می‌رود که ماندگاری ویروسی در بدن در طولانی مدت کووید نیز نقش داشته باشد.)
عفونت‌های مزمن با ویروس کرونا حتی در میان افراد دارای نقص ایمنی نادر است. اما نوع آلفا اواخر سال 2020، نوع Omicron در اواخر سال 2021 و BA.2.86 که برای اولین بار در تابستان گذشته شناسایی شدند – اکنون تصور می شود که همه از افراد دارای نقص ایمنی پدید آمده اند.
دکتر کوئل گفت: برخی از جهش‌های حاصل از تکامل ویروس ممکن است هیچ فایده‌ای نداشته باشند یا حتی مانع آن شوند. همه نسخه‌های ویروس تهدید گسترده‌ای برای جمعیت ایجاد نمی‌کنند – برای مثال BA.2.86 در نهایت چنین نبود.
اما این تغییرات ژنتیکی ممکن است آینده را پیش‌بینی کند.
پس از ظهور BA.2.86، تجزیه و تحلیل دقیق ژنوم آن نقطه ای را نشان داد که ویروس در آن به دفاع ایمنی بدن حساس باقی مانده بود. دکتر جانسون حدس زد که حرکت بعدی ویروس دستیابی به یک جهش در همان نقطه است.
او با اشاره به JN.1 گفت: «و مطمئناً، تازه ظاهر شد.
او افزود: «هرچه بیشتر این دودمان‌ها مانند BA.2.86 را می‌بینیم که به نظر می‌رسد ناشی از عفونت‌های مزمن هستند، بیشتر بحث‌هایی مانند هی، این واقعاً چیزی است که باید به آن توجه کنیم.»
دکتر جانسون با تجزیه و تحلیل بیش از 20000 نمونه فاضلاب از سراسر کشور، کمتر از 60 توالی ژنتیکی ویروسی را پیدا کرده است که احتمالاً مربوط به افراد دارای نقص ایمنی است.
چنین توالی‌هایی تنها زمانی ظاهر می‌شوند که یک «سوپر ریزش‌کننده» – فردی که مقادیر زیادی ویروس را در مدفوع خود می‌ریزد – در منطقه‌ای زندگی می‌کند که نظارت بر فاضلاب وجود دارد. دکتر جانسون گفت: “مطمئنم که تعداد بیشتری از این افراد وجود دارد.” “فقط نمی دانم چند نفر دیگر.”
نظارت نقطه ای
دانشمندانی که به دنبال نشانه‌هایی از خطر دوباره هستند، به دلیل نظارت محدود برای انواع ویروس کرونا در ایالات متحده و جاهای دیگر محدود شده‌اند.
بسیاری از کشورها، از جمله ایالات متحده، در اوج همه‌گیری، تلاش‌های ردیابی را افزایش دادند. اما از آن زمان کاهش یافته است و دانشمندان را به حدس زدن مقیاس عفونت های ویروسی تنفسی وا می دارد. فاضلاب و بستری شدن در بیمارستان می توانند سرنخ هایی را ارائه دهند، اما هیچ یک از این اقدامات حساس نیستند.
دکتر کوبی گفت: “ما هرگز نظارت سیستماتیک ویژه ای برای پاتوژن های تنفسی در ایالات متحده نداشته ایم، اما در حال حاضر حتی کمتر سیستماتیک است.” درک ما از بار این عوامل بیماری زا، بسیار کمتر از تکامل آنها، واقعاً به خطر افتاده است.
عدم ردیابی دقیق ویروس ها پیامد دیگری نیز دارد: با وجود چندین ویروس تنفسی که هر ساله با آن مبارزه می شود، اکنون سنجش میزان موثر بودن واکسن ها بسیار چالش برانگیز است.
قبل از کووید، دانشمندان اثربخشی واکسن آنفولانزا را با مقایسه وضعیت واکسیناسیون افرادی که آزمایش آنفولانزا مثبت داشتند با کسانی که آزمایش آنفولانزا را نداشتند، تخمین زدند.
اما اکنون، با ترکیب واکسن‌های کووید و ویروس سنسیشیال تنفسی، محاسبات دیگر ساده نیستند. بیماران با علائم مشابه به کلینیک ها و بیمارستان ها مراجعه می کنند و هر واکسن به میزان متفاوتی از این علائم جلوگیری می کند.
امیلی مارتین، اپیدمیولوژیست در دانشگاه میشیگان، می گوید: «این شبکه بسیار پیچیده تری از پیشگیری است که در حال وقوع است. “این کار چیزهای خنده‌داری با اعداد انجام می‌دهد.”
برآورد دقیق اثربخشی برای طراحی واکسن هر فصل و برای آماده‌سازی پزشکان و بیماران برای مواجهه با یک فصل تنفسی سخت بسیار مهم خواهد بود.
به عنوان مثال، در سال 2021، دانشگاه میشیگان شیوع آنفولانزا را تجربه کرد. وقتی محققان متوجه شدند که واکسن فصلی در برابر آن سویه محافظت نمی‌کند، توانستند به دانشگاه‌های دیگر هشدار دهند تا برای خوشه‌هایی در خوابگاه‌های خود و بیمارستان‌ها برای تهیه داروهای ضد ویروسی آماده شوند.
حل این مشکل ممکن است خود عوارضی ایجاد کند، زیرا بخش های مختلف در مراکز کنترل و پیشگیری از بیماری ها روی آنفولانزا، کووید و سایر بیماری های تنفسی کار می کنند.
دکتر مارتین گفت: “این نیاز به حل مشکل در این نوع خطوط مصنوعی بخش های مختلف دارد.”
مصونیت و کووید طولانی
با تحقق انواع مختلف کروناویروس، مشخص شد که در حالی که واکسن‌ها سنگر قدرتمندی در برابر بیماری‌های شدید و مرگ ایجاد می‌کردند، اما در متوقف کردن گسترش ویروس بسیار کمتر موثر بودند.
برای اینکه واکسن از عفونت جلوگیری کند، باید آنتی بادی را نه تنها در خون، بلکه در مکان هایی که ویروس به بدن حمله می کند، القا کند.
ماریون پپر، ایمونولوژیست در دانشگاه واشنگتن در سیاتل، می‌گوید: «در حالت ایده‌آل، شما می‌خواهید آنها را در نقاط مخاطی قرار دهید – بنابراین، در بینی، در ریه‌هایتان.
دانشمندان حدود 15 سال پیش کشف کردند که بخش بزرگی از دفاع بدن نه تنها از سلول‌ها و اندام‌های سیستم ایمنی بدن، بلکه از سایر بافت‌ها ناشی می‌شود.
دکتر پپر گفت: «یکی از چیزهایی که ما واقعاً روی آن متمرکز شده‌ایم، تلاش برای درک پاسخ‌های ایمنی در بافت‌ها بهتر از قبل است».
در گروه کوچکی از افراد، خود ویروس نیز ممکن است در قسمت‌های مختلف بدن باقی بماند و ممکن است یکی از علل کووید طولانی باشد. واکسیناسیون و داروهای ضد ویروسی برخی از علائم را کاهش می‌دهند و به این ایده اعتبار می‌بخشند.
در دانشگاه ییل، آکیکو ایوازاکی و همکارانش در حال آزمایش هستند که آیا یک دوره 15 روزه داروی ضد ویروسی Paxlovid می تواند مخزن ویروسی که به آرامی تکثیر می شود را در بدن از بین ببرد.
دکتر ایوازاکی گفت: “ما امیدواریم که اگر این عامل باعث بیماری افراد می شود، به علت اصلی برسیم.”
او و همکارانش تقریباً به محض ظهور ویروس شروع به مطالعه پاسخ های ایمنی به ویروس کرونا کردند. با پیشرفت بیماری همه گیر، همکاری ها بزرگتر و بین المللی تر شد.
و مشخص شد که در بسیاری از افراد، ویروس کرونا میراث ماندگاری از مشکلات مربوط به سیستم ایمنی را به جا می گذارد.
دو سال پیش، دکتر ایوازاکی مرکز جدیدی را برای مطالعه سوالات بی شماری که پیش آمده پیشنهاد کرد. عفونت با بسیاری از ویروس‌ها، باکتری‌ها و انگل‌های دیگر نیز عوارض طولانی‌مدتی از جمله خودایمنی ایجاد می‌کند.
موسسه مجازی جدید که تابستان سال گذشته آغاز به کار کرد، به مطالعه سندرم های پس از عفونت و راهکارهای پیشگیری و درمان آنها اختصاص دارد.
قبل از همه‌گیری، دکتر ایوازاکی قبلاً مشغول مطالعه عفونت‌های ویروسی با یک آزمایشگاه بزرگ و پروژه‌های متعدد بود. او گفت، اما اکنون با زندگی او مقایسه نمی شود.
او گفت: “دانشمندان تمایل دارند در مورد چیزهایی که روی آنها کار می کنند وسواس داشته باشند، اما نه با این سطح از فوریت.” “من تقریباً هر ساعت بیداری کار می کنم.”