Η σχέση μεταξύ ενός ιού και του ζώου που προσβάλλει (π.χ. άνθρωπος) έχει περιγραφεί (υπό κάποιες συνθήκες) ως ο αγώνας της Κόκκινης Βασίλισσας, όπως τον περιγράφει ο Λιούις Κάρολ στο μυθιστόρημά του «Μέσα από τον καθρέπτη».
«Εδώ βλέπεις», είπε η Κόκκινη Βασίλισσα στην Αλίκη, «πρέπει να τρέχεις όσο πιο γρήγορα μπορείς για να μείνεις στο ίδιο σημείο».
Με αυτήν την παρομοίωση, η εξελικτική ιολογία περιγράφει το γεγονός ότι ο ιός και ο άνθρωπος όταν βρίσκονται σε σύγκρουση αναγκάζονται να εξελίσσονται ο ένας συνεπεία της «τοξικής επίδρασης» του άλλου, αλλά η σχετική ισορροπία μεταξύ τους θα παραμένει σταθερή σε βάθος χρόνου.
Αυτό το φαινόμενο καθώς και άλλα φαινόμενα που αφορούν τις μεταλλάξεις του ιού μπορούμε να τα κατανοήσουμε υπό το πρίσμα της εξέλιξης των οργανισμών, κυρίως αντιλαμβανόμενοι την έννοια της φυσικής επιλογής.
Ο αρχιτέκτονας της έννοιας της φυσική επιλογής ήταν ο Κάρολος Δαρβίνος, αν και ο ίδιος αναγνώριζε ότι το έργο του ιατρού Ουίλιαμ Τσαρλς Γουέλς, που δημοσιεύθηκε το 1818, αποτελεί το πρώτο επιστημονικό κείμενο που περιγράφει την αρχή της φυσικής επιλογής.
– Τι είναι όμως η φυσική επιλογή;
– Η φυσική επιλογή λέει ότι υπάρχει μια απλή κοινή λογική στη φύση για το πώς εξελίσσονται οι βιολογικοί οργανισμοί (ή τα βιολογικά συστήματα). Μία αλλαγή στο γονιδίωμα, μία μετάλλαξη όπως είναι γνωστή πλέον στο ευρύ κοινό, «κρίνεται» από τη «φύση», από το αν βοηθάει τον οργανισμό να επιβιώσει ή όχι.
– Αλλά πώς λειτουργεί αυτή η φυσική επιλογή στον ιό;
– Ο ιός SARS-CoV-2 έχει τις πληροφορίες που καθορίζουν τον τρόπο λειτουργίας του καταγεγραμμένες στο γονιδίωμά του, το οποίο είναι 30.000 βάσεις, δηλαδή 3 φορές μεγαλύτερο από τον ιό που προκαλεί το AIDS και 1 εκατομμύριο φορές μικρότερο από γονιδίωμα του ανθρώπου. Οταν ο ιός πολλαπλασιάζεται εξαιτίας λαθών που γίνονται στο «γράψε-σβήσε» στην αντιγραφή του γονιδιώματός του, μαζεύει λάθη-μεταλλάξεις με σχετικά αργό ρυθμό, για την ακρίβεια 4 φορές πιο αργά από τον ιό του AIDS.
– Οι μεταλλάξεις που έχουμε δει κάνουν τον ιό πιο μεταδοτικό;
– Θεωρητικά, αυτές οι αλλαγές μέσω της φυσικής επιλογής θα μπορούσαν να αλλάξουν τις ιδιότητες του ιού και πιο συγκεκριμένα τη μεταδοτικότητά του. Η κοινή λογική ωστόσο λέει ότι μικρές «βηματικές» μεταλλάξεις, όπως είναι αυτές που έχουν καταγραφεί μέχρι στιγμής, είναι εξαιρετικά απίθανο να συνεισφέρουν σε αύξηση της μεταδοτικότητας στην πανδημική φάση. Τέτοιες επιδράσεις βλέπουμε στις πολύ αρχικές φάσεις της επιδημίας, στις πρώτες λίγες μολύνσεις. Και αυτό διότι αυτές οι απλές βηματικές αλλαγές (ή σημειακές μεταλλάξεις) στο γονιδίωμα του ιού συμβαίνουν πολύ συχνά, πιθανώς σε κάθε μολυσμένο άνθρωπο. Αν λοιπόν συνεισέφεραν στην αύξηση της μετάδοσης του ιού, θα έπρεπε να έχουν ήδη επικρατήσει από τις πολύ αρχικές φάσεις της επιδημίας.
Στην πανδημική φάση που βρισκόμαστε, εάν συμβεί κάποιο γεγονός εξέλιξης που θα βελτιώσει τη μετάδοση του ιού, τότε θα πρέπει να είναι κάτι εξαιρετικά σπάνιο, κάτι που συμβαίνει εξαιρετικά δύσκολα στη φύση. Τέτοια είναι γεγονότα μακροεξέλιξης (δηλαδή, μεγάλες αλλαγές) όπως είναι ο ανασυνδυασμός μεταξύ γενετικά απομακρυσμένων στελεχών, κάτι που προς το παρόν δεν έχουμε παρατηρήσει.
– Μπορούν οι μεταλλάξεις του ιού να κοροϊδέψουν τα εμβόλια;
– Μία άλλη όψη των μεταλλάξεων που έχει αναφερθεί πολύ τον τελευταίο καιρό, είναι η επίδρασή τους στη δυνατότητα του ιού να «δραπετεύει» από τα αντισώματα της ανοσολογικής απάντησης. Οταν υπάρχει ανοσολογική συμμετοχή στη φυσική επιλογή των μεταλλάξεων του ιού, τότε συνήθως βλέπουμε περισσότερες μεταλλάξεις στα δομικά παρά στα λειτουργικά συστατικά του ιού. Και αυτό διότι τα δομικά συστατικά είναι εκτεθειμένα στα αντισώματα, ενώ τα λειτουργικά προστατεύονται μέσα στα κύτταρα. Αυτήν την «υπογραφή» ισχυρής ανοσολογικής επιλογής δεν την έχουμε δει σε αυτόν τον ιό μέχρι τώρα. Ενα αντίστοιχο φαινόμενο βλέπουμε στον ιό της ιλαράς, όπου η ανοσολογική επιλογή φαίνεται ότι είναι μικρή, πιθανώς διότι οι μεταβολές στα δομικά στοιχεία του ιού δημιουργούν περισσότερα προβλήματα στον ιό σε σχέση με την ανοσολογική διαφυγή.
Με απλά λόγια, υπάρχουν ενδείξεις ότι οι αλλαγές που επιτρέπουν στον ιό να κοροϊδεύει τα αντισώματα είναι τέτοιες που του δημιουργούν προβλήματα επιβίωσης. Συνεπώς, μέχρι στιγμής οι ενδείξεις που έχουμε λένε ότι οι μεταλλάξεις που έχουμε δει στο γονιδίωμα του ιού δεν θα μειώσουν σημαντικά την αποτελεσματικότητα των εμβολίων που έχουν ετοιμαστεί.
Οπως έχει πει, λοιπόν, ο Θεοδόσιος Ντομπζάνσκι: «Τίποτα στη Βιολογία δεν βγάζει νόημα παρά κάτω από το φως της εξέλιξης».
* Ο κ. Γκίκας Μαγιορκίνης είναι επίκουρος καθηγητής Υγιεινής και Επιδημιολογίας Ιατρικής Σχολής ΕΚΠΑ, επικεφαλής της Ομάδας Εφηρμοσμένης Εξελικτικής Ιολογίας.