וריאנט האומיקרון מצטרף לכמה וריאנטים קודמים שיש בהם שינויים גנטיים (מוטציות) המשפיעים על תפקוד חלבון הספייק. נסביר איך מוטציות מגבירות את יכולת ההדבקה של הנגיף, ואיך הן תורמות לו במאבק נגד מערכת החיסון - תכונות שמכניסות את העולם לכוננות. שימו לב: המידע שלפניכם הוא הסבר כללי בלבד על פעילות מערכת החיסון. בשלב זה מוקדם מדי לדעת בוודאות שזה אכן המצב גם בווריאנט האומיקרון.

בשבועות האחרונים פרץ לחיינו וריאנט האומיקרון, והביא איתו תחזיות ליכולת הדבקה גבוהה במיוחד, גם של מחוסנים ושל מחלימים. חשוב להבהיר שבשלב הזה יש עדויות לכך שהווריאנט מידבק במיוחד, אך עדיין אין מידע של ממש על מידת הסכנה שהוא מציב [2,1].

נגיפי הקורונה משתמשים בחלבון הספייק הנגיפי כדי לחדור לתאי המטרה שלהם. התהליך הזה תלוי בקשרים הכימיים שנוצרים בין חלבון הספייק ובין חלבון הקולטן התאי, ובמקרה הנוכחי של הקורונה - קולטן ACE2. חוזק הקשר הכימי נובע מהרכב חומצות האמינו שבונות את כל אחד מהחלבונים, וכן מהמבנה התלת-ממדי של כל אחד מהחלבונים האלו, בעיקר באזור בחלבון הספייק שנקרא אתר הקישור לקולטן. 

כאשר הנגיף חודר לתא, מדביק אותו, ומתרבה בתוכו הוא עלול לעבור שינויים גנטיים (מוטציות) שיגררו שינויים בחומצות האמינו שמרכיבות את החלבונים שבונים אותו, ובהם חלבון הספייק. כמה מהמוטציות האלה יאפשרו קישור חזק יותר בין חלבון הספייק ובין קולטן ACE2. ככל שהקישור הזה חזק יותר, כך עשוי להתקבל נגיף המדביק ביעילות גבוהה יותר. באוגוסט 2021 פרסמה קבוצת המחקר של פרופ׳ גדעון שרייבר ממכון ויצמן מחקר ובו ניסויים ביוכימיים וביופיזיקליים שחזו מוטציות שיחזקו את הקישור בין חלבון הספייק וקולטן ACE2. כמה חודשים לאחר מכן, התממשו התחזיות כאשר וריאנט האומיקרון בא לעולם. ממצאים ראשוניים מבריטניה מדגימים שאכן מדובר בווריאנט מידבק במיוחד [4,3].

החיסונים הקיימים בשוק מכוונים נגד חלבון הספייק הנגיפי. הם מפעילים מגוון זרועות במערכת החיסון, ואחת מהן היא יצירת נוגדנים. נוגדנים הם חלבונים המופרשים אל הדם ואל רקמות אחרות. הם פועלים במגוון דרכים ואחת מהן היא קישור כימי אל אתר הקישור לקולטן. ברגע שאתר הקישור לקולטן חסום באמצעות נוגדן, הוא מנוטרל ואיננו יכול להיקשר אל הקולטן התאי ACE2. 

ככל שרמת הנוגדנים בדם וברקמות גבוהה יותר, כך גדל הסיכוי שהם יצליחו לחסום את חלבוני הספייק ולמנוע מהנגיפים לחדור לתאים ולהתרבות בתוכם. כלומר, מנת חיסון עדכנית, שמעלה מאוד את רמת הנוגדנים בדם, צפויה לספק הגנה ניכרת מפני הדבקה. עם זאת, מוטציות שמשנות את חלבון הספייק פוגעות בקישור של חלק מהנוגדנים אליו, לפעמים ברמה שבה הם כבר לא מזהים את חלבון הספייק, לא נקשרים אליו ולא מנטרלים אותו. כלומר, יש מוטציות בספייק שעשויות לגרום בו זמנית הן להגברת יכולת ההדבקה והן לפגיעה ביכולת הנטרול של הנוגדנים שלנו [3]. לכן יכולה להיות עלייה בהדבקות, גם של מחוסנים או של מחלימים.  

ואף על פי כן לא הכול אבוד. ראשית, נוגדנים יכולים לנטרל את הנגיף גם אם הם נקשרים באתרים שאינם בהכרח אתר הקישור לקולטן. שנית, נוגדנים הם רק זרוע אחת של מערכת החיסון. זרוע אחרת היא תאי דם לבנים שנקראים תאי T הורגים. תאים אלו מזהים תאים שנדבקו בנגיפים, וכפי שאפשר להבין משמם - הורגים אותם, לפני שהנגיפים מספיקים להתרבות ולפרוץ מתוכם. כאמור, יכולת הנטרול של נוגדנים תלויה בהתאמה מבנית תלת-ממדית לחלבון הספייק השלם, ובעיקר לאתר הקישור לקולטן, אבל תאי T פועלים אחרת. הם מזהים חתיכות קטנות מהחלבון הנגיפי, ללא קשר למיקומן בחלבון השלם: כאשר תא נדבק בנגיף הוא מייצר גם חלבונים של הנגיף, ומקצתם מפורקים לחתיכות קטנות אשר מוצגות על גבי קולטנים ייעודיים על קרום התא. תאי ה-T מזהים את חתיכות החלבון שמקורן בנגיף, והורגים את התאים שמציגים חתיכות כאלה. 

בחלבון גדול כמו חלבון הספייק, כמה מוטציות נקודתיות אינן צפויות להשפיע עד מאוד על היכולת של תאי T הורגים לזהות תאים שנדבקו בנגיף ולהרוג אותם. חשוב לזכור שתאי T מזהים תאים שכבר נדבקו בנגיף, ולכן, אף על פי שהם יעילים מאוד בחיסול הנגיף, הם אינם יכולים למנוע את ההדבקה עצמה. המשמעות היא שייתכנו מוטציות שיגרמו לנוגדנים של אדם מחוסן או מחלים לא להצליח למנוע הדבקה, אבל בתוך כמה שעות או ימים תאי ה-T שלו ייכנסו למערכה ויחסלו את הנגיף עוד לפני שתתפתח הדבקה נרחבת. כך הסיכוי למחלה קשה ולסיבוכים פוחת מאוד. נציין שאין כרגע מידע על ההשפעה של מוטציות כאלה על סיבוכים מאוחרים כמו דלקת רב-מערכתית (PIMS) בילדים או קוביד ארוך בילדים ובמבוגרים [5].

לסיכום, גם אם יש מוטציות שגורמות להגברת הדבקה ולפגיעה ביעילות הנוגדנים, הדרך הטובה ביותר שיש לנו להתגונן היא עדיין באמצעות זיכרון חיסוני קיים שרכשנו מבעוד מועד. החיסונים הקיימים בישראל יעילים הן ליצירת נוגדנים והן ליצירת תאי T הורגים [7,6]. כאמור, בשלב זה מוקדם מדי לדעת מה היעילות האמיתית של החיסון או של החלמה בהגנה מפני וריאנט האומיקרון, אך ממידע שמתחיל להצטבר נראה שהגנה מסוימת אכן קיימת.   

גרפיקה: Adapted from "SARS-CoV-2 Targeting of ACE2 Receptor and Entry in Infected Cell", by BioRender.com (2021).  Retrieved from https://app.biorender.com/biorender-templates

עריכה: רעות קמחי-גבריאלי

ליווי מדעי: עלי שמשוני

מקורות וקריאה נוספת

[1] עדכון של ארגון הבריאות העולמי בנוגע לוריאנט האומיקרון

[2] הערכת סיכונים של המרכז האירופי לבקרת מחלות

[3] מחקר ישראלי שמתאר השפעה של מוטציות בספייק על יכולת ההדבקה של נגיף הקורונה

[4] דיווח אפידמיולוגי של צוות התגובה ל-COVID-19 באימפריאל קולג׳ בלונדון

[5] פוסט קודם בנושא קוביד ארוך

[6] מחקר שמדד יצירת נוגדנים ותאי T בתגובה לחיסון פייזר

[7] מחקר שמדגים יצירת נוגדנים ותאי T בתגובה לחיסון פייזר ולחיסון מודרנא