Jaunumi

Latvijas zinātnieki - vieni no pirmajiem Austrumeiropā Covid-19 genoma pētniecībā

Latvijas zinātnieki - vieni no pirmajiem Austrumeiropā Covid-19 genoma pētniecībā
Latvijas pētnieki bija vieni no pirmajiem Austrumeiropā, kas sāka pētīt bīstamā vīrusa – slimības Covid-19 izraisītāja – genomu. Latvijas Zinātņu akadēmija pētnieku veikumu vīrusa izpētē atzinusi par vienu no pagājušā gada mūsu valsts zinātnes sasniegumiem. Kopumā šajā pētījumā iesaistīti ap 20 pētnieku Latvijas Biomedicīnas pētījumu un studiju centrā, kā arī no vairākām citām iestādēm.
 
Pirms izpētes vīrusu “piebeidz”
No laboratorijām, kuras veic Covid-19 testus, Latvijas Biomedicīnas pētījumu un studiju centrs (BMC) saņem Latvijā atklāto vīrusu bioloģisko materiālu. Tas atrodas stobriņos vai mēģenēs, transportēšanas laikā ievietots vairākos ārējos apvalkos. Pētnieki uzsver: tiek ievērotas visas nepieciešamās drošības prasības. Pētnieki ar vīrusu strādā īpaši aprīkotā otrā biodrošības līmeņa laboratorijā. Pirms genoma izpētes to attīra.

“Mēs vīrusu piebeidzam, lai vēlāk varētu izolēt tā genomu. Turklāt, kad noņemam tam čaulu, vīruss vairs nav spējīgs iekļūt šūnā. Tā panākam arī to, ka tas vairs nav infekciozs,” skaidro bioloģijas doktors BMC vadošais pētnieks Dāvids Fridmanis. Pēcāk vīrusa genomu sadala mazos gabaliņos un pavairo, lai pastiprinātu ģenētisko signālu. Genoms tiek noteikts, to sekvencējot. Tas nozīmē, ka speciāli apstrādāts vīrusa genoms tiek ievietots īpašā iekārtā – sekvinatorā, kas, izmantojot ķīmiskas reakcijas, nolasa visus vīrusa genoma “burtiņus”, tā atklājot tā saturu. Pēc tam šī sekvence – burtu ķēde – tiek salīdzināta ar Uhaņas vīrusa sekvenci, lai saprastu, kas tajā mainījies. Vidēji katrā Latvijā sekvencētajā paraugā bijušas pat 22 atšķirības no sākotnējā vīrusa.
 
Sekvencēšanas pionieri
Bioloģijas doktore, BMC pētniece Vita Rovīte uzsver, ka salīdzinājumā ar citām valstīm Latvija ļoti agri uzsākusi koronavīrusa sekvencēšanu – jau aprīlī.
 
“Tas bija iespējams, jo mums jau bija nepieciešamās tehnoloģijas: iepriekš ar līdzīgu metodi bijām pētījuši audzējus. Turklāt mūsu centrā izveidota Latvijas Nacionālā biobanka – Valsts iedzīvotāju genoma datubāze, līdz ar to mums jau bija iestrādes bioloģiskā materiāla paraugu ieguvē un apstrādē,” teic bioloģe.

Pētījuma gaitā gan pētniecības metodes uzlabotas, panākot, ka vīrusa genomu var noteikt precīzāk un ar mazākām izmaksām. Tagad vīrusa genomu sākušas sekvencēt arī mūsu kaimiņvalstis, taču sākotnēji visa informācija par vīrusa paveidiem, kas izplatās Baltijā, bija no Latvijas.
Ieceļo no visiem kontinentiem
 
Kāpēc ir svarīgi noteikt vīrusa genomu?
Kā stāsta V. Rovīte, vīruss mutē, tātad mainās. Regulāri nosakot tā genomu, var noteikt šīs mutācijas, uzzināt, kāds tad šis vīruss ir un kā pret to varētu cīnīties. Piemēram, vakcīnas pret koronavīrusu arī izstrādātas, balstoties uz zināšanām par šo vīrusu. Tā kā vīruss mutē, ar laiku var nākties izstrādāt jaunas vakcīnas vai uzlabot jau esošās, piebilst D. Fridmanis. Tomēr ir cerības, ka vakcīnas derēs vēl ilgi, jo zinātnieki rūpīgi izvēlējušies, pret kuru vīrusa sastāvdaļu vērst vakcīnu. Izvēlēta vīrusā esoša olbaltumviela, kuru mutācijas, visticamāk, neskars. “Tāpēc iespēja, ka vakcīna kļūs neefektīva, ir ļoti niecīga,” mierina biologs. Tāpat, izpētot genomu, var saprast, kā vīruss izplatās. Piemēram, tieši pateicoties genomam, secināts, ka Latvijā ieradies jau pieminētais “Lielbritānijas variants”.

Zināšanas par vīrusa izplatību epidemiologiem ļauj precīzāk izstrādāt ar pandēmiju saistītos ierobežojumus. Tagad zinātnieki aktīvi turpina sekvencēt vīrusa paraugus no jaunajiem saslimšanas gadījumiem, lai iespējami ātri pamanītu īpaši lipīgā paveida ierašanos Latvijā un censtos novērst tā izplatību. BMC laborants, bioloģijas maģistrs Ņikita Zrelovs piebilst: “Latvijas gadījumā var redzēt, ka vīruss ieceļojis teju no visiem kontinentiem, jo tāds pats vīrusa genoms atklāts arī citviet, tomēr pārsvarā te sastopami tie paši vīrusa paveidi, kas citās Eiropas valstīs, it īpaši daudz mutāciju ienāk no Lielbritānijas. Vīrusa genoma noteikšana ļāva arī secināt, ka līdz septembra vidum ievestie vīrusa paveidi Latvijā būtiski neizplatījās: inficēšanās bija izsekojama un to izdevās apturēt.”
Tagad, kad bieži vien vīrusa izplatība vairs nav izsekojama, tā ģenētiskais kods var palīdzēt epidemioloģiskajā izmeklēšanā. Jo pētnieki, salīdzinot genomus, epidemiologiem var pateikt, kur ir epidemioloģiska sakarība.

“Jo nevar būt identisks vīruss diviem cilvēkiem, ja starp viņiem nav bijusi saikne. Ģenētiskie dati nevar samelot,” teic Ņ. Zrelovs. Dati, uz kuriem zinātnieki atsaucas, iegūti, testējot no aptuveni 400 cilvēkiem iegūtus Latvijā diagnosticētus vīrusa genomus, taču patiesībā sekvencēti daudz vairāk vīrusa paraugu, jo ne vienmēr materiāls bijis tik kvalitatīvs vai izpētes rezultāts tik precīzs, lai ar iegūtajiem datiem būtu vērts dalīties. Zinātnieki arī uzsver: iegūtos datus viņi nodod epidemiologiem, bet paši neveic izmeklēšanas, no kā kurš varētu būt inficējies. Turklāt pētnieki nemaz nezina, no kurām personām analizējamie paraugi iegūti.
 
“Nav nekas traks” – bīstama sajūta
Jautāts, vai tad Latvijā, ņemot vērā šā brīža augsto vīrusa izplatību, ir izveidojies kāds oriģināls vīrusa paveids, Ņ. Zrelovs atbild, ka esot gan, taču tāds parādījies tikai 2020. gada rudenī. Šī mutācija cirkulē tikai Latvijā, taču tā nav īpaši bīstamāka kā citas,” saka pētnieks. Ārpus Latvijas mūsu valsts “oriģinālais” vīrusa paveids pagaidām nav atklāts. D. Fridmanis gan norāda: katrs inficēšanās gadījums ir unikāls, katrā cilvēkā vīruss attīstās un mainās citādi.
 
Kā atšķiras tagad Latvijā izplatītie vīrusa paveidi no tiem, kas bija aktīvi pavasarī? Varbūt vīruss tomēr kļuvis lipīgāks un ar to izskaidrojams, kāpēc tagad saslimuši tik daudzi? “Pavasarī vīrusam bija mazāk mutāciju, tagad ir vairāk. Mutācijas notiek ik pa divām nedēļām,” stāsta Ņ. Zrelovs. “Taču nav pamata secināt, ka tagadējās mutācijas būtu lipīgākās.”

“Bet tā ir, ka šobrīd Latvijā vairs necirkulē tas pats vīruss, kas bija pavasarī, jo tas ir attīstījies,” saka D. Fridmanis. “Tomēr pie tā, ka tagad vīruss izplatījies plašāk, vainojami cilvēki, nevis vīrusa izmaiņas. Manuprāt, tagad cilvēki daudz paviršāk attiecas pret epidemioloģiskajiem ierobežojumiem, nekā tas bija pavasarī. Tolaik cilvēkiem bija bail, bet nu jau viņi ar situāciju apraduši, radusies sajūta, ka nekas traks nav. Tā ir bīstama sajūta. Jo vairāk cilvēki, vienkārši sakot, vazājas apkārt, jo vieglāk vīrusam ir izplatīties.”
 
“Turklāt pavasarī arī ierobežojumi vairākās jomās bija daudz stingrāki. Piemēram, skolas bija ciet,” piebilst V. Rovīte. “Jebkura darbība, kur cilvēki vairāk un ciešāk komunicē, veicina vīrusa izplatību.”
 
Vīruss ir neprognozējams
Taču kāpēc koronavīruss skāris vairāk cilvēku nekā, piemēram, ikgadējā gripa? Vai augstā inficēšanās iespēja arī ieslēpta tā ģenētiskajā kodā? “Manuprāt, te būtu jārunā par slimības gaitu,” atbild D. Fridmanis.
“Ja cilvēks inficējas ar gripu, viņam uzreiz ir slikti, slimība sākas strauji un cilvēks drīz vien pēc inficēšanās guļ mājās. Savukārt koronavīrusa simptomu spektrs ir no nekādiem līdz letālam gadījumam. Neprognozējamība ir šī vīrusa lielākā bīstamība. Turklāt daļa saslimušo nejūt, ka saslimuši, viņi turpina aktīvi kontaktēties ar citiem un izplatīt vīrusu tālāk. Tomēr, jā, varētu būt, ka Covid-19 ir lipīgāks par citiem elpceļu vīrusiem, jo spēj iekļūt organismā arī caur gļotādu.”
 
Pētījumi turpinās
Pasaulē visaktīvākie vīrusa sekvencētāji ir Lielbritānijas zinātnieki. Pasaulē kopumā pagājušajā nedēļā iegūti 325 000 vīrusa genoma sekvenču, bet 147 000 sekvenču iegūti Lielbritānijā.
 
Iespējams, tieši tāpēc īpaši lipīgais vīrusa paveids vispirms atklāts šajā valstī. Arī šogad pētnieki turpinās sekvencēt Latvijā iegūto koronavīrusa bioloģisko materiālu. Citā ar Covid-19 saistītā pētījumā Latvijas zinātnieki ievāc arī bioloģisko materiālu – asinis, fēces u. c. – no pacientiem, kas saslimuši ar koronavīrusu. Šajā pētījumā cenšas noskaidrot, kā vīruss uzvedas cilvēka organismā.
 
Vīrusa genoma noteikšanas pētījumu finansē Eiropas Reģionālās attīstības fonds, bet koronavīrusa pacientu bioloģiskā materiāla uzkrāšana un izpēte notiek valsts pētījumu programmas ietvaros.
 
Avots: Ilze Kuzmina. “Šobrīd Latvijā vairs necirkulē tas pats vīruss, kas bija pavasarī.” Zinātnieki atklāj, ka Latvijai pat ir savs oriģinālais koronavīrusa paveids. (Latvijas Avīze, 2021. gada 12.janvāris). 
Latvijas Biomedicīnas pētījumu un studiju centra pētnieki Kaspars Megnis (no kreisās), Vita Rovīte, Ņikita Zrelovs un Līga Birzniece. Foto: Karīna Miezāja (Latvijas Avīze). 
 
Lasīts 93 reizes