تطور فيروسات الكوفيد 19 ومستقبل اللقاحات

لماذا تزداد قابلية فيروس الكوفيد للانتشار والانتقال بمرور الوقت؟

عندما بدأ فيروس كورونا بالظهور بين الناس في أواخر عام 2019، طغى انتشاره بالفعل على مقاطعة ووهان ودفعت الصين إلى فرض ما كان آنذاك عمليات إغلاق مذهلة.

لكن بالنسبة للفيروس، كان البشر مجرد مضيفا جديدا. إن التغيير في جينوم الحامض النووي الريبي الخاص به قد مكّنه من إصابة خلايانا، والتكاثر داخلها، والقفز إلى أشخاص آخرين، لكن لم يكن لدى الفيروس قبل ذلك فرصة كبيرة لاكتشافنا بعد. كان لديه مجال كبير للتحسن في استخدام اجسامنا للتكاثر.

وهذا يعني أنه كان هناك الكثير من الطفرات التي يمكن أن يكتسبها الفيروس والتي من شأنها أن تمنحه ميزة تنافسية على الفيروسات الأخرى. ليس الأمر أن الفيروس يعرف عن قصد أي من الطفرات ستجعله منتشرا بصورة أفضل. ولكن نظرا لأن الفيروس يقوم بنسخ نفسه، فانه يرتكب أخطاء في بعض الأحيان. وبالصدفة، تعطي بعض هذه الأخطاء افضلية على الاخطاء الاخرى، مما يساعد فيروسها الذي يحملها على التغلب على الفيروسات الاخرى التي تحمل اخطاء اخرى في مسيرتها باصابة الانسان وبانتشارها.

كيف اثرت التغيرات الاولى بعد الظهور على الانتشار؟

حدث التغيير طوال فترة الوباء فقد أدى التغيير المبكر الذي أطلق عليه اسم (دي614) إلى سلالة كانت أفضل في الانتشار من السلالة الاصلية، مما مكّن هذا البديل من الانتشار حول العالم. لفترة من الوقت، كانت تلك السلالة هي السائدة، ولكن بعد ذلك ظهرت ألفا، وبعدها دلتا واليوم اوميكرون. كانت كل سلالة لاحقة تنتشر بصورة أكثر فاعلية من السلالات التي سبقتها، لذا فهي تتفوق على الآخرى.

تتمثل إحدى الاراء حول قابلية انتقال الفيروس، بانها تزداد بسرعة، لا سيما عندما يكون هناك انتقال غير منضبط لمدة عام ونصف، وخلالها، يمكن أن يستمر تطور الفيروس، مع عدد أقل من التركيبات الجديدة من الطفرات التي قد تزيد من قابليته للانتقال. تساءل بعض العلماء عما إذا كان المتغير سيستمر بالانتقال عندما يقترب الفيروس من مرحلة الاستقرار. لكن المشكلة هو اننا لا نعرف أين نحن من حيث حدوث هذا الاستقرار. من الممكن إذن أن يتعثر الفيروس بالطفرات التي تساعده على الانتشار بشكل أكثر كفاءة.

يمكن للفيروس أن يتغير بطرق أخرى أيضا. إذا كان هناك جانب إيجابي واحد حول متغير دلتا، فهو أنه قابل للانتقال إلى حد أنه يزاحم المتغيرات الأخرى الأكثر إثارة للقلق من منظور المناعة، وبالتحديد متغير بيتا، وكذلك جاما. لكن العلماء يحذرون من أنه لا يوجد سبب أساسي لعدم ظهور متغير يجمع بين براعة دلتا في الانتشار وقدرة بيتا على تفادي الاستجابات المناعية.

قد يبدو هذا المتغير مختلفا عما نتخيله. في بعض الأحيان، يؤدي الجمع بين الطفرات التي يبدو أنها تزيد من قابلية الانتقال وقدرات التهرب المناعي إلى فيروس يتلاشى بسرعة. قد تكون المتغيرات التي يمكنها الهروب من الاستجابة المناعية غير كفؤة في اختراق الخلايا لإحداث عدوى. لكن المتغيرات الأكثر إثارة للقلق ممكنة الحدوث، ويقول الخبراء إن أفضل طريقة لمنعها هي قطع انتقال العدوى.

لماذا اوميكرون شديد العدوى؟

يحمل اوميكرون حوالي 50 طفرة في المجموع، بما في ذلك ما لا يقل عن 26 طفرة فريدة من نوعها. لكن المزيد لا يعني بالضرورة الأسوأ حيث تعمل الطفرات أحيانا معا لجعل الفيروس مرعبا، لكنها قد تلغي بعضها البعض. من حيث المبدأ، يمكن للطفرات أن تعمل ضد بعضها البعض. ومع ذلك، في هذه الحالة، من المرجح أن يؤدي الانتقاء التطوري إلى انتشار متغير جديد مع توليفات لطفرات ملائمة للكائن أكثر من غير الملائمة.

من الواضح أن اوميكرون شديد العدوى. كانت هذه مجرد فرضية عندما ظهر لأول مرة ، لكنها أصبحت مؤكدة في بداية ديسمبر، بالنظر إلى الوضع الوبائي في العديد من البلدان.

تعتمد عدوى المتغير على مدى قوة ارتباط الفيروس بالمستقبلات الموجودة على الخلايا البشرية، ولكن أيضا على استقرار الفيروس، حيث يتكاثر في الممرات الهوائية. يحتوي اوميكرون على مجموعة من الطفرات التي تشترك جميعها بربط أقوى بالخلايا البشرية. لكن بالعمل معا، قد يكون لهما تأثير مختلف نوعا ما. ولهذا السبب لا يمكنه التنبؤ بكيفية عمل المتغير في الجسم.

كيف سيتغير كل هذا مع ازدياد التطعيم وحماية المزيد من الناس؟

نظرًا لأن كل شخص على هذا الكوكب كان عرضة للإصابة بـكوفيد 19 في البداية، فقد تمكن المتغير الأسرع انتشارا من تجاوز المتغيرات الاخرى. ولكن مع تغير البيئة، فإن العوامل التي تساعد في انتشار بعض الصفات الفيروسية يظهر تأثيرها. فبدلاً من متغير مثل دلتا، يمكن أن يظهر متغير اكثر ملائمة للبيئة الجديدة مثل اوميكرون.

خذ بيتا وجاما على سبيل المثال. ظهرت هذه المتغيرات على التوالي في جنوب إفريقيا والبرازيل، في مناطق كانت بها موجات أولى ضخمة. أدى ذلك إلى ظهور فرضية مفادها أن المتغيرات انطلقت لأنها يمكن أن تنتشر بشكل أفضل بين الأشخاص الذين أصيبوا بعدوى سابقة. الفيروسات التي لا تحتوي على هذه الميزات تراجعت لانها لم تتمكن من العثور على العديد من الخلايا الجديدة لإصابتها.

لا يمكن للعلماء أن يقولوا على وجه اليقين أن هذا ما حدث مع بيتا وجاما- ربما كانا أكثر قابلية للانتقال بطرق أخرى. لكن لا يزال هناك رأي مفاده أن المتغيرات التي لديها بعض القدرة على الالتفاف على الاستجابة المناعية سوف تكون لها اليد العليا في المجموعات السكانية التي تتمتع بمستويات أعلى من الحماية. قد لا تسبب مرضا شديدا لدى الأشخاص المحميين - سواء من التطعيم أو عدوى سابقة - ولكن إذا كان بإمكانهم التسبب في حدوث عدوى في بعض هؤلاء الأشخاص على الأقل والانتقال من هناك، فسوف يزداد انتشارها مقارنة بالمتغيرات الأخرى التي تواجه وقتًا أكثر صعوبة في تسبب العدوى في الأشخاص المحميين.

الآن، قد تتساءل: إذا كان هذا هو الحال، فهل هذا يعني أن السكان الذين تم تطعيمهم إلى حد كبير سيشجعون الفيروس في الواقع على التهرب من الحماية؟

هنا تلعب قوى مختلفة. لكن أحد العوامل الرئيسية هو أنه من خلال تقليل كمية الفيروس الذي يتكاثر - سواء من خلال منع العدوى أو عن طريق تقصير عدد الإصابات التي تحدث- فإن اللقاحات تحد من احتمال وجود متغيرات إضافية أكثر خطورة. يمكن للأشخاص المحميين من الفيروس أن يكونوا بمثابة طرقات تطورية مسدودة. الفيروس يجب أن يتكاثر من أجل أن يتحول، لكن كل فيروس لا يحصل على الكثير من الفرص في شخص ملقح.

كيف سيؤثر التطور المستقبلي للفيروس على درجة حماية اللقاحات؟

السيناريو الخطير هو أن الفيروس يتغير بطرق تفلت تماما من الاستجابة المناعية ولكنها تحافظ على قدرته على الفتك والانتشار. لكن العديد من الخبراء يقولون إن الظهور المفاجئ لمثل هذه السلالة يبدو مستبعدا للغاية. يمكن أن تؤثر المتغيرات على بعض الدفاعات التي تمنحها لنا اللقاحات، ولكن من المتوقع ان تظل الاستجابة المناعية قادرة بشكل عام على حمايتنا من الأمراض الشديدة فلا يمكن للفيروس التهرب تماما من الاستجابة المناعية بالكامل.

يعتبر خط الدفاع الأول لدينا هو الأجسام المضادة، والتي يتم تدريب بعضها على التعرف على أجزاء معينة من الفيروس ومنعها من إصابة الخلايا. إذا غيرت الطفرات بعض اجزاء الفيروس بحيث يتقمص شخصية اخرى فربما يتم خداع الأجسام المضادة الموجهة للتعرف على الفيروس فيمكنه حينئذ أن يكتسب موطئ قدم ويبدأ العدوى. لكن اللقاحات هيأت أجسامنا للتعرف على أجزاء أخرى من الفيروس والحصول على استجابة. يمكن للأجسام المضادة التي تلتصق بأجزاء أخرى من الفيروس أن تبدأ في الظهور، وكذلك الخلايا المناعية يمكن ان تصل كتعزيزات تساعد على التخلص من العدوى قبل أن تسبب الكثير من الضرر.

بالحقيقة لا يوجد لقاح مثالي. يتم إدخال عدد قليل من الأشخاص إلى المستشفى بسبب كوفيد 19 أو حتى يموتون بعد التطعيم، وهؤلاء غالبا ممن يعانون من حالات صحية أخرى سيئة. ومن الممكن أن تتسبب المتغيرات في فقدان اللقاحات لبعض فعاليتها. تثير هذه المخاوف بشأن تضاؤل الاستجابة المناعية، جنبا إلى جنب مع إمكانية الهروب الجزئي للفيروس الجدل حول المعززات اللقاحية، على الأقل بالنسبة لمجموعات معينة من الناس. ولكن بشكل عام، فإن اللقاحات وقائية للغاية لدرجة أن العديد من علماء الفيروسات - مع تحذيرهم من أنهم لا يستطيعون ضمان ذلك - لا يرون بعض المتغيرات التي تصل إلى هذا الحد يمكنها من قلب الصورة الحالية.

ماهو مستقبل فيروس الكوفيد؟

هناك عدة سيناريوهات حول مستقبل الفيروس احدها تتمثل في أنه سيصل إلى بعض الاستقرار ولكنه بعد ذلك يستمر في التغيير بطرق صغيرة. يمكن أن يصبح الأشخاص عرضة للإصابة بالعدوى بمرور الوقت (سواء كان ذلك كل عام أو بعد عدة سنوات غير معروف ومن المحتمل أن يتغير) ولكن سيظلون محميون بشكل عام من النتائج الأسوأ. ومع كل تعرض للفيروس ستتحسن أجسامنا في درءه، ربما حتى بدون أعراض. وبهذه الطريقة ، سيصبح سارس كوفيد 2 في النهاية فيروسا تنفسيا مستوطنا آخر.

وجدت دراسة مختبرية أنه حتى إذا ظهر متغير يمكن أن يفلت من الحماية المناعية، فإننا سنجد مادة معززة يمكن من خلالها ان يرفع اللقاح مستويات الأجسام المضادة إلى الحد الذي يمكن فيه الناس أن يصدوا الفيروس المتطور. وبالمثل، إذا استمر الفيروس في التطور وأدى إلى المزيد من التآكل التدريجي للحماية المناعية، فيمكن أن نتعامل معه بجرعة إضافية من اللقاح، ربما تم تعديلها لتلائم التغييرات في الفيروس بشكل أفضل. الخلاصة انه حتى إذا اكتسب الفيروس طفرات المقاومة هذه، فمن الممكن توليد استجابة مناعية تتكيف مع ذلك.

بحسب تقرير نشر هذا الشهر في مجلة الطبيعة تقدم الإنفلونزا سيناريو محتمل لتطور وانتشار فيروس الكوفيد. يتميز فيروس الأنفلونزا (أ)، الذي يتسبب في انتشار أوبئة الأنفلونزا الموسمية العالمية كل عام، بالتطور السريع وانتشار متغيرات جديدة قادرة على الهروب من المناعة التي أحدثتها السلالات السابقة. والنتيجة هي أوبئة موسمية، يدفعها إلى حد كبير انتشارها بين البالغين، الذين يمكن ان تظهر عليهم أعراض حادة. تقلل لقاحات الإنفلونزا من شدة المرض وتبطئ انتقاله، ولكن التطور السريع للإنفلونزا (أ) يعني أن اللقاحات لا تتوافق دائما بشكل جيد مع السلالات المنتشرة.

ولكن إذا تطور كوفيد للتهرب من المناعة بشكل أبطأ، فقد يشبه الإنفلونزا (ب). معدل التغيير الأبطأ لهذا الفيروس، مقارنةً بالإنفلونزا (أ) ، يعني أن انتقاله مدفوع إلى حد كبير بالعدوى لدى الأطفال، الذين لديهم مناعة أقل من البالغين.

هل سنحتاج الى تطوير مستمر للقاحات؟

إن مدى سرعة تطور كوفيد استجابةً للمناعة سيحدد أيضا ما إذا كانت اللقاحات بحاجة إلى تحديث، وكم مرة. من المحتمل أن تحتاج اللقاحات الحالية إلى التحديث في وقت ما. في ورقة بحثية نُشرت في سبتمبر، وجدت علامات على أن سارس كوف 2 يتطور بشكل أسرع بكثير من فيروسات كورونا الموسمية وحتى أنه يفوق الإنفلونزا (أ). يتوقع العلماء أن يتباطأ فيروس سارس كوف 2 في النهاية إلى حالة تعتبر اكثر استقرارا. لذلك يمكن ان يكون الأمر شبيها بفيروس الانفلونزا (أ)، حيث تحتاج إلى تحديث اللقاح كل عام أو عامين، أو تحتاج إلى تحديث اللقاح كل خمس سنوات، أو لربما يكون الأمر أسوأ.

على الرغم من أن فيروسات الجهاز التنفسي الأخرى ، بما في ذلك فيروسات كورونا الموسمية، تقدم العديد من الآفاق المستقبلية المحتملة لـسارس كوف 2، إلا أن الفيروس قد يسير في اتجاه مختلف تماما. يشير تقرير مجلة الطبيعة الى ان يوفر الانتشار الهائل لمتغير دلتا - وظهور اوميكرون وبمساعدة عدم توفر اللقاح بصورة كافية في البلدان ذات الدخل المنخفض وتدابير التحكم الدنيا في بعض البلدان الغنية مثل الولايات المتحدة والمملكة المتحدة - أرضا خصبة لسارس كوف 2 لاتخاذ قفزات تطورية إضافية مفاجئة.

مستقبل السارس كوف 2 لا يزال في أيدينا. النظرة المتفائلة تكمن في أن يؤدي تلقيح أكبر عدد ممكن من الأشخاص إلى منع ظهور المتغيرات الخطرة الجديدة.

* بروفسور في انتاج الادوية والعلاجات الطبية