ΚΟΙΝΩΝΙΑ

Κορωνοϊός: Οι ανιχνευτές των μεταλλάξεων – «Εργοστάσιο παραγωγής νέων στελεχών οι ανεμβολίαστοι»

Η «Κ» στο Ελληνικό Κέντρο Γονιδιωματικής, όπου εντοπίζονται τα παραλλαγμένα στελέχη του ιού SARS-CoV-2

koronoios-oi-anichneytes-ton-metallaxeon-ergostasio-paragogis-neon-stelechon-oi-anemvoliastoi-561445024

Μοιάζει με μάχη επιβίωσης του ιού, που διεξάγεται σε έναν αόρατο στο γυμνό μάτι μικρόκοσμο, αλλά με επιπτώσεις που αγγίζουν τον κόσμο ολόγυρά μας. Εδώ και μήνες, χωρίς περιθώριο παύσης, επιστήμονες στο Ελληνικό Κέντρο Γονιδιωματικής του Ιδρύματος Ιατροβιολογικών Ερευνών της Ακαδημίας Αθηνών παρατηρούν αυτόν τον αγώνα επικράτησης καταγράφοντας τις μεταλλάξεις του νέου κορωνοϊού. Εντοπίζουν στα νέα κρούσματα τα πιο μεταδοτικά, παραλλαγμένα στελέχη και χαρτογραφούν την εξάπλωσή τους έναντι άλλων. Μέσα και από τη δική τους προσεκτική ματιά προκύπτουν κρίσιμα συμπεράσματα για την πορεία της πανδημίας στη χώρα μας.

«Οι ανεμβολίαστοι αυτή τη στιγμή αποτελούν το εργοστάσιο παραγωγής νέων στελεχών, μεταλλαγμένων στελεχών»

Την ημέρα της επίσκεψής μας στο εργαστήριό τους το πιο μεταδοτικό στέλεχος «Δέλτα» είχε ήδη επικρατήσει στην άτυπη διελκυστίνδα με το στέλεχος «Αλφα», αντιπροσωπεύοντας εκείνη τη στιγμή περίπου το 60% των νέων κρουσμάτων που ανιχνεύονται στην Ελλάδα. Ο ρυθμός επικράτησης αυτής της μετάλλαξης όμως είναι τόσο έντονος που, σύμφωνα με δηλώσεις του προέδρου του ΕΟΔΥ Παναγιώτη Αρκουμανέα, το ποσοστό ανεβαίνει γρήγορα. «Θα φτάσει το 70%. Πλέον το παρατηρούμε και στα νησιά, ειδικά στα νησιά που έχουν αύξηση κρουσμάτων», τόνισε. Βάσει των δεδομένων της γονιδιωματικής επιτήρησης, η εξάπλωση της «Δέλτα» αφορά κυρίως ανθρώπους νεότερους σε ηλικία και μη εμβολιασμένους.

Ο ιός χρειάζεται ξενιστή για να επιβιώσει

«Οι ανεμβολίαστοι αυτή τη στιγμή αποτελούν το εργοστάσιο παραγωγής νέων στελεχών, μεταλλαγμένων στελεχών, γιατί ουσιαστικά ο ιός χρειάζεται έναν ξενιστή για να επιβιώσει», λέει στην «Κ» η ερευνήτρια Κατερίνα Ζώη, υπεύθυνη διαγνωστικής λειτουργίας στο Κέντρο Γονιδιωματικής. «Το καλύτερο σπίτι για έναν ιό είναι ένας ανεμβολίαστος άνθρωπος. Εκεί μπορεί ο ιός να αναπαράγεται πολύ γρήγορα και με υψηλούς ρυθμούς αντιγράφοντας τον εαυτό του. Μέσα σε αυτή την αντιγραφή μπορεί να κάνει κάποια λάθη. Ορισμένα από αυτά δεν σημαίνουν τίποτα, ενώ άλλα μπορεί να δώσουν ένα πλεονέκτημα στον ιό, όπως αυξημένη μολυσματικότητα, αυξημένη μεταδοτικότητα ή ανοσολογική διαφυγή και να προκύψει ένα καινούργιο στέλεχος».

koronoios-oi-anichneytes-ton-metallaxeon-ergostasio-paragogis-neon-stelechon-oi-anemvoliastoi0
Με προσεκτικές κινήσεις οι ερευνητές ετοιμάζουν τα δείγματα που θα τοποθετηθούν σε αλληλουχητές DNA. Φωτ. ΝΙΚΟΣ ΚΟΚΚΑΛΙΑΣ

Οι αναλύσεις

Το οικοδομικό σύμπλεγμα των κτιρίων που στεγάζουν το Ιδρυμα Ιατροβιολογικών Ερευνών της Ακαδημίας Αθηνών δεν είναι ορατό από τις λεωφόρους Κανελλοπούλου και Μεσογείων. Συνορεύει με την πίσω πλευρά του Νοσοκομείου «Σωτηρία» και του 401 Στρατιωτικού Νοσοκομείου. Στα 32.000 τετραγωνικά του μέτρα φιλοξενεί δεκάδες ερευνητικές ομάδες που εστιάζουν τις δραστηριότητές τους στην κατανόηση των βασικών μηχανισμών και της παθοφυσιολογίας του ανοσολογικού συστήματος, του καρδιαγγειακού και νευρικού συστήματος, των βλαστοκυττάρων, της ανάπτυξης, της γήρανσης και του καρκίνου.

Το Ελληνικό Κέντρο Γονιδιωματικής (δωρεά του Ιδρύματος Σταύρος Νιάρχος και της Ευγενίας Θεοχάρη) είναι εξοπλισμένο με αλληλουχητές DNA νέας γενιάς και με σύστημα υπερυπολογιστών. Προ πανδημίας οι βασικές λειτουργίες του αφορούσαν μεταξύ άλλων την αποθήκευση και ανάλυση του γονιδιώματος πασχόντων από καρκίνο και από καρδιαγγειακές, μεταβολικές και νευροεκφυλιστικές νόσους. Τους τελευταίους μήνες πραγματοποιείται εκεί συστηματικά η επεξεργασία των θετικών δειγμάτων του νέου κορωνοϊού για τον εντοπισμό μεταλλάξεων.

Σε πρώτο στάδιο, αφού παραλάβουν τα δείγματα, προχωρούν σε κατασκευή βιβλιοθηκών αλληλούχισης νέας γενιάς. Ενισχύουν δηλαδή το γενετικό υλικό του ιού, όπως εξηγεί ο Γιάννης Βατσέλας, εργαστηριακός υπεύθυνος στο Κέντρο Γονιδιωματικής, για να ακολουθήσει η εισαγωγή σε ειδικά μηχανήματα, τους αλληλουχητές DNA.

«Είναι ένα πρωτόκολλο που διαρκεί κατά μέσον όρο περίπου τέσσερις ημέρες από την παραλαβή του γενετικού υλικού μέχρι να τελειώσει η αλληλούχιση στο μηχάνημα», λέει ο κ. Βατσέλας. «Εχουμε τη δυνατότητα ανάλυσης έως και 1.500 δειγμάτων την εβδομάδα. Συνολικά μέχρι στιγμής έχει γίνει η αλληλούχιση 25.000 δειγμάτων». Το εργαστήριό τους είναι εξοπλισμένο και με ένα μηχάνημα μεγάλης απόδοσης στο οποίο μπορούν να τοποθετηθούν έως και 800 δείγματα σε έναν κύκλο λειτουργίας. Ο κ. Βατσέλας εξηγεί ότι σε περίπτωση που χρειάζεται πιο άμεσα να δοθεί κάποιο αποτέλεσμα, εφόσον υπάρχει σχετικό αίτημα της Πολιτικής Προστασίας, τότε χρησιμοποιούνται άλλα μηχανήματα στα οποία μπορούν να τοποθετηθούν λιγότερα δείγματα ανά κύκλο λειτουργίας.

«Το Ιδρυμα Ιατροβιολογικών Ερευνών αντιλαμβανόμενο τη μεγάλη ανάγκη που υπήρχε τον Μάιο του 2020 συστρατεύθηκε στην εθνική προσπάθεια για την αντιμετώπιση της πανδημίας, τόσο με τον πρόεδρό του, ακαδημαϊκό Λουκά Παπαδήμο, όσο και με τον πρόεδρο του επιστημονικού συμβουλίου, Δημήτρη Θάνο. Ξεκίνησαν με όσες δυνάμεις είχαμε εκείνη τη στιγμή να συνδράμουν», λέει η κ. Ζώη. Το ΙΙΒΕΑΑ συμμετείχε σε σύμπραξη με άλλους ερευνητικούς φορείς στην αποκαλούμενη ως «Εμβληματική ερευνητική δράση για την αντιμετώπιση του ιού SARS-CoV-2 στην Ελλάδα», στην ανάπτυξη ενός ανοιχτού πρωτοκόλλου διάγνωσης, καθώς και στο διαγνωστικό σκέλος διαχείρισης της πανδημίας με τη διενέργεια μοριακών ελέγχων. Ακόμη είχαν αρχίσει να αναλύουν κάποια δείγματα από στελέχη του πρώτου κύματος και από άλλα που συλλέγονταν στις πύλες εισόδου της χώρας κατά τους θερινούς μήνες του 2020.

Εδώ εξετάστηκαν εγκαίρως και δείγματα εργαζομένων στις φάρμες των μινκ στη Δυτική Μακεδονία όπου εντοπίστηκαν μεταλλάξεις του ιού. «Στο μεταξύ στην Ευρώπη, ειδικά στο Ηνωμένο Βασίλειο, είχαν αρχίσει την εντατική ανάλυση κυκλοφορούντων στελεχών του ιού αντιλαμβανόμενοι την ικανότητα του ιού να μεταλλάσσεται και να γίνεται ίσως πιο μεταδοτικός. Ηδη από τον Σεπτέμβριο του 2020 είχε αναφερθεί ένα καινούργιο, πιο μεταδοτικό στέλεχος, αυτό που πλέον αποκαλούμε Αλφα, το Β.1.1.7, που παλιότερα αναφερόταν εσφαλμένα ως βρετανικό στέλεχος δίνοντας γεωγραφικό προσδιορισμό», παρατηρεί η κ. Ζώη.

koronoios-oi-anichneytes-ton-metallaxeon-ergostasio-paragogis-neon-stelechon-oi-anemvoliastoi2
Μηχάνημα μεγάλης απόδοσης με δυνατότητα ανάλυσης έως και 800 δειγμάτων σε έναν κύκλο λειτουργίας. Φωτ. ΝΙΚΟΣ ΚΟΚΚΑΛΙΑΣ

Τα «ορφανά» κρούσματα

Στις 31.12.2020 η Πολιτική Προστασία ζήτησε από το Κέντρο Γονιδιωματικής να ελεγχθούν έξι δείγματα τα οποία είχαν συλλεχθεί σε πύλες εισόδου της χώρας. Σε τέσσερα από αυτά εντοπίστηκε το στέλεχος «Αλφα». Αυτή ήταν η πρώτη αναφορά για παρουσία του στη χώρα μας.

Ακολούθησε η εντατικοποίηση των ελέγχων για μεταλλάξεις σε δείγματα που παραλάμβανε για μοριακή ανάλυση το Κέντρο Γονιδιωματικής καθώς και σε άλλα που του αποστέλλονται από συνεργαζόμενα εργαστήρια. «Από τον Ιανουάριο του 2021 βλέπαμε ότι το στέλεχος Αλφα υποκαθιστά τα υπόλοιπα στελέχη. Στα μέσα Φεβρουαρίου είδαμε και στην Αττική ένα καινούργιο ανησυχητικό στέλεχος, το Β.1.1.318 το οποίο συνδέεται με ανοσολογική διαφυγή», λέει η κ. Ζώη.

koronoios-oi-anichneytes-ton-metallaxeon-ergostasio-paragogis-neon-stelechon-oi-anemvoliastoi4
Το Ιδρυμα Ιατροβιολογικών Ερευνών της Ακαδημίας Αθηνών στεγάζεται σε ένα μοντέρνο σύμπλεγμα κτιρίων. Φωτ. ΝΙΚΟΣ ΚΟΚΚΑΛΙΑΣ

Οπως εξηγεί η ίδια, το συγκεκριμένο στέλεχος φαίνεται να υπάρχει ακόμη στο κέντρο της Αθήνας και είχε ανταγωνιστική σχέση με το στέλεχος «Αλφα» μέχρι και την περίοδο του Πάσχα. Το επόμενο διάστημα, ενδεχομένως και λόγω της χαλάρωσης των περιοριστικών μέτρων, ανιχνεύθηκε και σε άλλες περιοχές της χώρας, στη Δυτική Ελλάδα, στην Πελοπόννησο και στην Κρήτη, αλλά δεν εξαπλώθηκε τόσο πολύ. Το στέλεχος «Αλφα» συνέχισε να επικρατεί.

Ωσπου από τις αρχές Ιουνίου έκαναν σποραδικά την εμφάνισή τους αρκετά ορφανά κρούσματα που χαρακτηρίζονταν ως μετάλλαξη «Δέλτα». Αποκαλούνταν «ορφανά», γιατί όπως επισημαίνει η κ. Ζώη, δεν προέκυπτε η επιδημιολογική τους σύνδεση με άλλο κρούσμα, δεν είχαν σαφές ταξιδιωτικό ιστορικό κάποιοι, στοιχείο που να μαρτυρεί την αλυσίδα της μετάδοσης. Σταδιακά όμως η «Δέλτα» κέρδιζε όλο και περισσότερο έδαφος.

koronoios-oi-anichneytes-ton-metallaxeon-ergostasio-paragogis-neon-stelechon-oi-anemvoliastoi6
Η πορεία επικράτησης κάποιου στελέχους του ιού έναντι άλλων αποτυπώνεται στο τέλος σε ειδικά γραφήματα. Φωτ. ΝΙΚΟΣ ΚΟΚΚΑΛΙΑΣ

Η παρακολούθηση της συμπεριφοράς του ιού

Σε μια αίθουσα του Ιδρύματος Ιατροβιολογικών Ερευνών που ψύχεται από τέσσερα κλιματιστικά βρίσκεται ο υπερυπολογιστής του Κέντρου Γονιδιωματικής. Εδώ πραγματοποιούνται όλες οι βιοπληροφορικές αναλύσεις κατά το τελευταίο στάδιο ανίχνευσης μεταλλαγμένων στελεχών του ιού. Πρόκειται για συστοιχίες περίπου 28 υπερυπολογιστών, οι οποίοι συνδέονται μεταξύ τους συνδυάζοντας την ισχύ τους και προσφέροντας μεγάλους αποθηκευτικούς χώρους.

«Χρειάζεται πάντα ένας υπερυπολογιστής όταν πραγματοποιούνται ταυτόχρονα τόσες πολλές αναλύσεις», λέει στην «Κ» ο Μανώλης Αθανασιάδης, ειδικός λειτουργικός επιστήμονας β΄ βαθμίδας και υπεύθυνος της βιοπληροφορικής ανάλυσης. Οπως παρατηρεί, αυτά τα μηχανήματα επιτρέπουν να πραγματοποιούνται μέσα σε λίγα λεπτά ή μερικές ώρες σύνθετες λειτουργίες για τις οποίες ένας απλός υπολογιστής μπορεί να χρειαζόταν μία ή δύο εβδομάδες, ή να μην κατάφερνε ποτέ να βγάλει τα αντίστοιχα αποτελέσματα. 

Μόλις ολοκληρωθεί το έργο των αλληλουχητών DNA ακολουθεί η ανάλυση στον υπερυπολογιστή. «Στο τέλος, στα αποτελέσματα για κάθε γονιδίωμα μπορούμε να ταυτοποιήσουμε με μεγάλη ακρίβεια τι στέλεχος είναι, τι μεταλλάξεις φέρει και να παρέχουμε τα στοιχεία στον ΕΟΔΥ και σε άλλους φορείς, ώστε να πάρουν αποφάσεις σε πραγματικό χρόνο», λέει ο κ. Αθανασιάδης και μας δείχνει στον υπολογιστή του γραφήματα στα οποία φαίνεται η σταδιακή επικράτηση του στελέχους «Δέλτα» έναντι του μέχρι πρότινος μεγάλου ανταγωνιστή του, του στελέχους «Αλφα».

koronoios-oi-anichneytes-ton-metallaxeon-ergostasio-paragogis-neon-stelechon-oi-anemvoliastoi8
Το σύστημα υπερυπολογιστών του κέντρου, όπου γίνονται οι βιοπληροφορικές αναλύσεις όλων των δεδομένων για τον εντοπισμό των μεταλλάξεων. Φωτ. ΝΙΚΟΣ ΚΟΚΚΑΛΙΑΣ

Τη δυνατότητα άμεσης παρακολούθησης της εξέλιξης της πανδημίας μέσω της γονιδιωματικής επιτήρησης επισημαίνει και η κ. Ζώη. «Εχοντας γνώση των στελεχών που κυκλοφορούν και γνωρίζοντας ποια είναι πιο μεταδοτικά από κάποια άλλα ή πιο λοιμογόνα, μπορούν να ληφθούν και πολύ στοχευμένες αποφάσεις σε ό,τι αφορά τη διαχείριση αυτών των κρουσμάτων».

Ηδη από τον Ιανουάριο του 2021, με αφορμή τότε τη δημιουργία του εθνικού δικτύου γονιδιωματικής επιτήρησης, ο κ. Θάνος ανέφερε σε δηλώσεις του από το υπουργείο Υγείας τη σημασία αυτής της δράσης. «Θα βοηθήσει πάρα πολύ, ώστε να έχουμε μια πλήρη μοριακή αποτύπωση της πανδημίας στη χώρα σε βάθος χρόνου, πριν από τα εμβόλια, κατά τη διάρκεια του εμβολιασμού και βεβαίως κατόπιν», τόνισε.

«Οσο πολλαπλασιάζεται ο ιός στην κοινότητα τόσο μεγαλύτερες είναι και οι πιθανότητες να εμφανιστούν νέα στελέχη».

Πρόσφατα ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας επισήμανε ότι η «Δέλτα» έχει ήδη παρουσία σε περισσότερες από 120 χώρες και εξαπλώνεται ραγδαία. «Αναμένουμε ότι θα υπερισχύσει ταχέως των άλλων παραλλαγών και θα γίνει η επικρατούσα τους επόμενους μήνες», ανέφερε. Σύμφωνα με τον ΠΟΥ, αυτή η διεθνής τάση εξάπλωσης εξηγείται από τη μεγαλύτερη μεταδοτικότητα που έχουν κάποιες παραλλαγές, τη χαλάρωση των μέτρων δημόσιας υγείας και κοινωνικής αποστασιοποίησης, καθώς και από το γεγονός ότι αρκετοί πολίτες ακόμη δεν έχουν εμβολιαστεί είτε λόγω άρνησης είτε εξαιτίας αδυναμίας πρόσβασης στα εμβόλια σε κάποιες χώρες.

«Οσο πολλαπλασιάζεται ο ιός στην κοινότητα τόσο μεγαλύτερες είναι και οι πιθανότητες να εμφανιστούν νέα στελέχη. Εάν δεν εμβολιαστούμε όλοι –κάτι που πρέπει να κάνουμε, όχι μόνο για εμάς αλλά και για τους ανθρώπους που αγαπάμε– δεν θα ξεφύγουμε από την πανδημία», λέει η κ. Ζώη και προσθέτει ότι δεν χρειάζεται κάποιος να περιμένει τη στιγμή που θα φτάσει στην είσοδο ενός νοσοκομείου.

Προτρέπει τους πολίτες να εξακολουθήσουν να κρατούν αποστάσεις και να φορούν μάσκα στις κοινωνικές συναναστροφές τους. «Είναι το λιγότερο που μπορούμε να κάνουμε. Περιορίζοντας την εξάπλωση του ιού θα μπορούμε να σχεδιάσουμε και τα επόμενα ταξίδια μας», υπογραμμίζει.


Βίντεο: Η μάχη των μεταλλάξεων