האבולוציה הבלתי נמנעת של הקורונה

האבולוציה הבלתי נמנעת של הקורונה

נעם לויתן

מה גורם להופעת הווריאנטים החדשים של נגיף קורונה? האם הם אכן מידבקים יותר ומסוכנים יותר? ומה אנו יכולים לעשות כדי למנוע את התהליך?

כשהנגיף עובר מאדם לאדם ומתפשט באוכלוסייה הוא צובר עוד ועוד מוטציות. במקרים רבים המוטציות האלו מזיקות לנגיף והמוטנט שנושא אותן נכחד. לעתים נדירות הן מועילות לנגיף. אך ברוב המקרים הן חסרות השפעה ורק מאפשרות למדענים לעקוב אחר התפשטות צאצאי הנגיף בעולם, לבנות לו "עץ משפחה" – עץ אבולוציוני – ולאתר מי קשור למי לאורך העץ.

נגיף הקורונה עובר מוטציות הרצף הגנטי שלו משתנה, למשל נוקלאוטיד אחד בגן מוחלף באחר. לעתים זו "מוטציה שקטה", שבה הרצף הגנטי משתנה אך הרכב החלבון נותר כפי שהוא. לעתים השינוי מוביל להחלפת חומצת אמינו מסוימת בחלבון בחומצה אחרת. אפילו שינוי קל כזה ברצף חומצות האמינו בחלבון, לרוב לא משפיע על מבנה החלבון או על תפקודו לא משתנים. אך בגלל הפוטנציאל לשינוי בתפקוד החלבון ובתכונות הנגיף, מוטציות כאלו מושכות את תשומת הלב של החוקרים והתקשורת.

עם הזמן מופיעות שושלות של הנגיף שהצטברות מערכים של מוטציות אצלן כבר משפיעות על מבנה החלבונים שלהם. קיים חשש כי שינויים כאלה יקנו להם תכונות חדשות, כמו יכולת להדביק יותר בקלות או לחמוק ממערכת החיסון. וריאנטים כאלה מעוררים דאגה, ואם יתברר שהפעילות שלהם בבני אדם שונה באופן מהותי ומובחן מווריאנטים אחרים הם ככל הנראה יכונו "זנים", אם כי אין הגדרה ברורה לזן. יש כאלה שמכנים כל וריאנט "זן", אך לרוב זן רומז על חשיבות.

המפתח להופעתם של וריאנטים חדשים, ובעתיד אולי זנים חדשים, הוא האבולוציה. בבסיסה אבולוציה היא שינוי לאורך זמן בתכונות שעוברות בתורשה באוכלוסייה. היא מתרחשת כי התדירות של גנים עם מוטציות משתנה עם הדורות. רוב המוטציות ייעלמו עם הזמן. אחרות יתפשטו באוכלוסייה בגלל מזל, תהליך שקרוי סחף גנטי, ולעתים כי תנאי סביבה מסוימים מגדילים את הסיכוי של הנושא אותן לשרוד, להתרבות ולהעבירן הלאה. התהליך שבו נגיף שמותאם יותר לסביבה מסוימת, למשל לאדם, שורד טוב יותר מאחרים וצאצאיו, שתכונותיהם דומות, זוכים להתפשט יותר ויותר באוכלוסייה, הוא הברירה הטבעית, אותו מנגנון שינוי אבולוציוני שהציעו צ'רלס דרווין (Darwin) ואלפרד ראסל וולאס (Wallace). במקרה של נגיף הנושא מוטציות שמזיקות לו, ומקטינות את יכולתו להתחרות בנגיפים אחרים או להתרבות, הברירה הטבעית תנפה אותו והוא יכחד.

למקריות יש תפקיד חשוב מאוד באבולוציה של נגיפים. למזלו של SARS-CoV-2 השתוללותה המתמשכת של המגפה ללא שליטה היא כר פורה לאבולוציה שלו. יש כמות כה גדולה של נגיפים, מה שמעלה את הסיכוי גם להתרחשות תופעות שסבירותן נמוכה ביותר, כגון הופעת מערכים של מוטציות מדאיגות

 למאמר המלא של נעם לויתן ממכון וייצמן