O mutacjach wirusa SARS-CoV-2, epidemii i szansach przetrwania. Z prof. dr hab. Krystyną Bieńkowską Szewczyk, kierownikiem Zakładu Biologii Molekularnej Wirusów Międzyuczelnianego Wydziału Biotechnologii UG i GUMed rozmawia dr Beata Czechowska - Derkacz.

Jest lato, wszyscy chcemy odpocząć po ciężkim roku, który upłynął pod znakiem zagrożenia SARS-CoV-2, ale pojawiła się kolejna mutacja wirusa – indyjska. Na ile jest on groźniejszy od dotychczasowych i co już wiedzą na ten temat naukowcy?

Jest to wariant wirusa zawierający kilkanaście  mutacji,  które powodują, że wirus ma zdolność do wzmożonej transmisji. Wystarczy krótki, a w przypadku osób niezaszczepionych prawdopodobnie nawet kilkusekundowy, kontakt, aby się zarazić. Mutacje, które wzbudzają największy niepokój, są związane z rejonem białka wirusowego wiążącego się do receptora w komórce, czyli głównego „klucza” do komórki. Pełni ona funkcję „pośrednika” pomiędzy komórką gospodarza a wirusem. Ma bardzo ważny rejon, który rozpoznaje konkretny fragment w białku receptorowym. Problem polega na tym, że jest to ten sam rejon, który jest głównym celem przeciwciał neutralizujących, czyli takich, które blokują wejście wirusa do komórki. Jeżeli zatem wirus bardzo zmieniłby ten rejon, prawdopodobnie byłby nierozpoznawalny również przez przeciwciała, ale też nie mógłby się dostać do komórki. Zmiany następują zatem selekcyjnie. Są takie cząsteczki wirusowe, w których  niewielkie zmiany powodują, że białko lepiej dopasowuje się do receptora komorkówego pełniącego rolę „zamka”, ale  jest nadal rozpoznawalne przez przeciwciała neutralizujące. W przypadku wariantu delta, czyli indyjskiego, wystarczy bardzo krótki kontakt z receptorem, aby wirus dostał się do komórki. To oznacza, że do komórki dostaje się więcej wirusów, które następnie się powielają i zakażają wszystkie komórki dookoła, produkujące coraz więcej nowych cząstek wirusowych. W związku z tym dynamika infekcji jest również zdecydowanie zwiększona. Mówi się również o tym, że wirus delta jest bardziej chorobotwórczy, ale sam przebieg choroby raczej na to nie wskazuje. Wydaje się, że to bardziej ilość wirusa, który tak szybko się namnaża, jest przyczyną ostrego przebiegu choroby. Jest to niewątpliwie wirus, który ma niezwykłe zdolności mutowania w kierunku lepszego radzenia sobie z wchodzeniem do komórki i rozprzestrzenianiem się. Związane jest to ze skalą zakażeń:  zakażają się miliony ludzi i statystycznie rzecz biorąc, szansa, że nastąpi selekcja tych cząsteczek, które są najsprawniejsze, najlepiej dostosowane do „gospodarza”, jest ogromna. Trwa zatem wyścig –  jeżeli nie będziemy minimalizowali skali zakażeń, w dalszym ciągu obszar, w którym wirus może się zmieniać, będzie gigantyczny.

Czy obecnie dostępne szczepionki ochronią nas przed indyjską mutacją wirusa?

Oczywiście i mamy na to dowody w postaci danych liczbowych. Najwięcej pochodzi z Wielkiej Brytanii. Wariant delta odpowiada tam obecnie za dziewięćdziesiąt dziewięć procent zakażeń, ale osoby dwukrotnie zaszczepione są bardzo dobrze chronione. Mogą w dalszym ciągu się zakażać, ale możliwość, że chorobę będą przechodziło ciężko, jest bardzo niewielka. Gorzej z zaszczepionymi jedną dawką. W Wielkiej Brytanii starano się na początku zaszczepić jak najwięcej osób chociaż jedną dawką, aby zastopować rozwój epidemii. Na ówczesnym etapie była to rozsądna polityka, ale jedna dawka daje niższy stopień ochrony. W związku z tym osoby zaszczepione tylko jedną dawką również się zakażają, ale jest to nadal bardzo niewielka liczba w stosunku do niezaszczepionych. Nie ma jednak żadnych wątpliwości, że szczepionki chronią. Dynamikę epidemii można porównać do pożaru. Jeżeli na jego drodze pojawi się dużo łatwopalnych elementów, będzie się on szerzył znacznie szybciej. Takie ogniska epidemii utrzymują osoby niezaszczepione.

Ale Polacy nie chcą się szczepić. Jak i czy w ogóle możemy ich jeszcze przekonać, że szczepionki przeciw COVID-19 są bezpieczne i warto się szczepić?

Od momentu, w którym w Polsce zaczęła spadać dynamika szczepień, cały czas powtarzam, że należy włączyć autorytet Kościoła, który w Polsce dla wielu osób, zwłaszcza starszych, jest  ważny. Cieszę się, że biskupi w końcu zdecydowali się wesprzeć akcję szczepień. Ale można było zrobić to wcześniej, bo przed nami czwarta fala epidemii. Nie należy pytać, czy przyjdzie, tylko kiedy. Najmniej osób zaszczepionych jest na Podkarpaciu, a tam autorytet Kościoła, poszczególnych księży, proboszczów w parafiach, może być bardzo pomocny. Wciąż są też pewnie w Polsce ludzie starsi, którym trudno jest dotrzeć do miejsca szczepień, czy też nie trafia do nich argumentacja o skuteczności i bezpieczeństwie szczepionek. W tym przypadku zapowiadane indywidualne zaproszenia i przekonywanie poprzez lokalne struktury mogą być skuteczne. Musimy się także zmierzyć z problemem dotarcia do ludzi młodych, którzy nie dość, że niechętnie się szczepią, to część z nich wręcz lekceważy chorobę. Nie noszą maseczek w sklepach, w środkach komunikacji. Na ich twarzach widzę czasami wyzwanie: „mam to w nosie, mnie to nie dotyczy”. Dla nich zachętą mogą być różnego rodzaju certyfikaty czy paszporty covidowe, umożliwiające wyjazdy, wejścia na koncerty. Ale musimy pamiętać, że wciąż jest w Polsce bardzo duża grupa osób, do której nie dociera żadna argumentacja i nie przekonują ich żadne zachęty, również te materialne, jak loterie czy konkursy. Postawiłabym na dość radykalne środki – na przykład postawienie w różnych publicznych miejscach tablic z wizerunkami osób, które zmarły na Covid - 19, takich z najbliższego otoczenia, które ktoś znał, lubił, może podziwiał. Gdyby przed każdym urzędem gminnym i w każdej parafii stała tablica z napisem: „Ci ludzie odeszli, ale część z nich mogłaby przeżyć, gdyby byli zaszczepieni”, może zmieniłoby to sposób myślenia. Faktem jest, że młodzi ludzie w większości przechodzą chorobę lekko lub bezobjawowo, ale zarażają swoich najbliższych i inne osoby. Sami także coraz częściej umierają lub muszą leczyć groźne skutki przebytej bezobjawowo choroby. Ludzie, którzy w tej chwili się nie szczepią, lekceważą szansę na uratowanie życia.

A obowiązkowe szczepienia, czy nie jest to zbyt radykalny sposób?

Na pewno powinny być obowiązkowe dla pracowników ochrony zdrowia, nie tylko lekarzy, pielęgniarek, ratowników, ale także dla personelu technicznego.  Nie może być tak, że przyjście do przychodni czy szpitala sprawia zagrożenie zarażenia Covid-19, tam szczepienia muszą być powszechne i obowiązkowe, powinno to też dotyczyć pracowników domów opieki, opiekunów dzieci, pracowników żłobków i przedszkoli. Moim zdaniem każda firma zatrudniająca pracownika, który musi przed zatrudnieniem przedstawić świadectwo zdrowia, powinna mieć prawo żądania, aby elementem tego świadectwa był certyfikat szczepienia. Jeśli epidemie koronawirusowe będą się powtarzać, takie szczepienia mogą być włączone do programu rutynowych szczepień powszechnych.

Co możemy powiedzieć na temat mechanizmu przetrwania wirusa, abyśmy mieli świadomość, z jakim zagrożeniem się mierzymy?

Trzeba zdawać sobie sprawę, że są mutacje wirusów, które nie dotyczą samego procesu wnikania do komórki, ale także procesu manipulowania układem immunologicznym. Typowe dla wirusów jest to, że w dużym stopniu starają się „uciec” przed odpowiedzią immunologiczną, także ze strony całego organizmu, czyli przed limfocytytami T. Każda komórka, ujmując w dużym uproszczeniu, chroni się przed obecnością takiego intruza, jak wirus, za pośrednictwem specjalnych białek. Ale wirus ma własne mechanizmy, żeby takie środki ochronne ze strony organizmu osłabiać. Jest całe mnóstwo białek, które służą wirusowi do tego, aby przejmować kontrolę nad komórką. Koronawirus produkuje około trzydzieści białek i tylko kilka z nich buduje cząstkę wirusową. Pozostałe służą do powielania wirusa, ale także do tego, aby kontrolować komórkę, która powoli staje się „ubezwłasnowolnioną fabryką wirusów”. Jest to proces, którego musimy się obawiać, ponieważ trzeba liczyć się z tym, że wirus będzie coraz lepiej radził sobie z odpowiedzią immunologiczną. Nie tylko będzie stawał się coraz mniej wrażliwy na przeciwciała, ale także znajdzie inne drogi, dzięki którym łatwiej mu będzie przetrwać w organizmie. Prawdziwym niebezpieczeństwem jest to, że wirus może znaleźć inną drogę wejścia do komórki, nie przez znane i przebadane przez naukowców receptory. To by oznaczało, że wirus może zakazić inne komórki. Już to obserwujemy. SARS-CoV-2, poza komórkami układu oddechowego, bez problemów dostaje się do komórek jelit, nerek, w pewnym stopniu do układu nerwowego. Z mojego doświadczenia wirusologa wynika, że praktycznie każda infekcja wirusowa może przebiegać w sposób nieoczekiwany, szczególnie jeśli dojdzie do namnożenia się wirusa w organizmie na bardzo dużą skalę. Nazywamy to wiremią: we krwi zakażonej osoby pojawia się mnóstwo cząstek wirusowych, które mogą dotrzeć do różnych organów. W zależności od kondycji organizmu, obecności innych chorób, infekcja zaczyna rozwijać się w sposób nietypowy i może zagrozić życiu. Problemem w dalszym ciągu jest to, że wirusa SARS-CoV-2 jest tak dużo, co generuje możliwość pojawiania się mutacji, nowych dróg zakażenia, nietypowych przebiegów infekcji i wiele innych niebezpieczeństw. Przykład SARS-CoV-2 pokazuje, że epidemie na masową skalę są współcześnie możliwe i będą się zdarzać. Sprzyja im globalnej sytuacja – postępująca erozja środowiska i jej konsekwencje, takie jak katastrofa klimatyczna. W ostatnich latach także tutaj, w małej skali, na Pomorzu, doświadczamy bardzo gwałtownych zjawisk pogodowych. Ale wciąż widzę, jak w Borach Tucholskich trwa wycinka lasów na masową skalę. Nawet rdzenni mieszkańcy tych miejscowości ze zdumienia przecierają oczy i twierdzą, że czegoś takiego jeszcze nie widzieli… Wycinanie lasów będzie wzmagało suszę. A susza jest jednym z czynników klimatycznych, które sprzyjają zachwianiu równowagi biologicznej i pojawiają się nowe organizmy. Wirusy to są fantastyczni oportuniści. Wykorzystują każdą okazję. Wydaje się, że droga od wycięcia drzew do powstania wirusa jest niezrozumiała, czy niebezpośrednia, ale ona istnieje. Wraz z suszą pojawiło się na przykład znacznie więcej kleszczy, a z nimi więcej chorób, również tak groźnych, jak wirusowe kleszczowe zapalenie mózgu. Jeżeli wirus nie znajduje innych gospodarzy, bardzo szybko mutuje, żeby dopasować się do nowych. Zakłócanie równowagi biologicznej będzie miało takie właśnie konsekwencje.

Na całym świecie, zwłaszcza w Unii Europejskiej i Sanach Zjednoczonych, toczy się gorąca dyskusja na temat uwolnienia patentów na szczepionki przeciw COVID 19, co zwiększałoby szansę na zaszczepienie jak najwięcej osób, zwłaszcza w Indiach czy Afryce, ograniczając tym samym powstawanie nowych mutacji wirusa i hamując rozwój pandemii. Czy jest to rozwiązaniem problemu, czy raczej będzie generowało kolejne zagrożenia?

Uwolnienie patentu jest niewystarczające. Patent to „przepis” na szczepionkę. Jest oczywiście sprawą elementarną, ale bardzo ważna jest cała technologia produkcji, w którą zaangażowani są specjaliści, odpowiedni sprzęt, odczynniki, aby jakość szczepionki, a tym samym jej bezpieczeństwo i skuteczność, była na wymaganym poziome. Jest to skomplikowana produkcja biologiczna, wymagająca hodowli komórek na dużą skalę, sterylności i precyzji na jej poszczególnych etapach. Wiem, jak się wykonuje poszczególne czynności w warunkach laboratoryjnych, ale jest już dla mnie zagadką, jak te etapy przebiegają w produkcji wielkoskalowej, na przykładw wielkich fermentorach. Oczywiście, że firmy produkujące szczepionki zarabiają miliardy złotych i nie robią tego z powodów altruistycznych. Ale myślę także, że ważnym aspektem dla tych firm, i samych twórców szczepionek, jest utrzymanie właściwych standardów, co wymaga wysoko zaawansowanej kultury biotechnologicznej. Inaczej podważyłoby to zaufanie do szczepionek. Już przecież pojawiły się fałszywe preparaty. Badaliśmy jeden z nich w naszym laboratorium. Doktor Łukasz Rąbalski wykonał sekwencjonowanie takiego preparatu z czarnego rynku i okazało się, że nie ma w nim niczego, co przypominałoby szczepionkę mRNA. Jestem jednocześnie przekonana, że powinno być na świecie coraz więcej miejsc, w których produkowane są szczepionki. Ten proces zresztą się rozwija – żadna z dostępnych obecnie szczepionek nie jest produkowana tylko w jednym miejscu, ale w kilkunastu różnych ośrodkach, specjalizujących się w konkretnych etapach produkcyjnych. Szczepionki powinny być produkowane na jak największą skalę, aby skrócić drogę ich dystrybucji, ale w sposób odpowiedzialny.

W lutym 2020 roku dyrektor generalny Światowej Organizacji Zdrowia ogłosił, że walka z wirusem COVID-19 dotyczy nie tylko epidemii, ale także infodemii i stwierdził, że „Fałszywe wiadomości rozprzestrzeniają się szybciej i łatwiej niż ten wirus i są równie niebezpieczne”. Czy zgadza się pani profesor z tym stwierdzeniem?

Jest w nim trochę przesady. Od przeczytania fake newsa nikt jeszcze nie umarł, a zarażenie wirusem stwarza taką bardzo realną możliwość, ale trzeba pamiętać, że jedno prowadzi do drugiego. Fake newsy, spiskowe teorie, powodują, że ludzie nie chcą się szczepić, chorują i umierają. Mamy problem z dotarciem do społeczeństwa z wiarygodnymi informacjami. Wiele złego dzieje się za sprawą polityków i braku kultury politycznej w Polsce. Nawet pan prezydent, delikatnie mówiąc, nie nakłaniał do szczepień. Debata publiczna jest na bardzo niskim poziomie, brakuje zaufania do instytucji państwowych i pozapaństwowych, autorytetów. Wszyscy, którzy mają jakikolwiek wpływ na opinię publiczną, powinni  posługiwać się spójnym, podpartym wiedzą i nauką, komunikatem: szczepionki są  o bezpieczne, a szczepienia konieczne. Nie jesteśmy jednak w stanie zapanować nad tym, co się dzieje w Internecie. Pozostaje nam konsekwentnie mnożenie wiarygodnych informacji poprzez różne dostępne źródła i aktywniejsze działania w zakresie dotarcia z internetowym przekazem do młodych ludzi, dla których właśnie to źródło jest pierwszym, a często jedynym wyborem. Jestem przekonana, że za naszą obecną wakacyjną beztroskę i brak szczepień zapłacimy już jesienią. Dwukrotną dawką jest zaszczepiona w Polsce tylko jedna trzecia populacji. We wrześniu wrócimy do pracy, a dzieci do szkół, wirusom będzie sprzyjała niższa temperatura. Nie wydaje się, aby skala czwartej fali była tak duża jak trzeciej. Ale nasza służba zdrowia jest zdewastowana i jeśli z powodu braku szczepień miałoby umrzeć nawet „tylko” kilkaset, a nie kilkadziesiąt tysięcy osób, jak w ostatnim czasie, to każdy kto podejmuje świadomie decyzję o niezaszczepieniu, bierze na siebie tę odpowiedzialność.

Bardzo ważna stała się rola środowiska naukowego w dementowaniu fałszywych informacji. Pani profesor wyróżnia się aktywnością na rzecz upowszechniania naukowej wiedzy w mediach, co nie jest powszechną postawą. Jak znaleźć czas, aby prowadzić badania, zdobywać granty i popularyzować naukę?

Jak wszyscy żyję w ciągłym biegu i „niedoczasie”. Ale po prostu bardzo lubię swoją pracę. Na początku była to biologia molekularna, od wielu lat wirusologia. To był najważniejszy zawodowy wybór mojego życia. Wirusów jest ogromnie dużo, a praca z nimi fascynująca. Nastąpił ogromny postęp technologiczny i dzisiaj możemy je zobaczyć na własne oczy, na przykład za pomocą mikroskopu fluorescencyjnego. Przyznaję jednak, że gdybyśmy nie pracowali razem z mężem, chyba nie dalibyśmy rady… Aby pracować z wirusami, trzeba się nauczyć biologii komórki, mikrobiologii, biochemii, a potem jeszcze zdobyć pieniądze na badania, które są bardzo kosztowne, wymagają specjalnego sprzętu, drogich pożywek, sterylnych materiałów.  Zaczynaliśmy pod koniec lat 80., pracując w bardzo trudnych warunkach. Stopniowo zdobywaliśmy granty, tworzyliśmy naukowe zespoły, zachęcaliśmy młodych ludzi do zajmowania się wirusologią. Jeśli chodzi o upowszechnianie nauki w mediach, na początku byłam bardzo oporna, ale kiedy spotkałam się z pozytywnym odzewem, dodało mi to odwagi, zachęciło do dalszej współpracy z dziennikarzami. Nie bardzo lubię umawiać się na krótkie wypowiedzi, bo z takich dziennikarskich skrótów wynikają nieprozumienia. Pół biedy, jeśli są zabawne, gorzej, że czasami wprowadzają w błąd. Dobrą formą są tak zwane pigułki wiedzy. Krótkie nagrania zawierające konkretne, naukowe informacje, podane w przystępny sposób. Nagranie, które zrobiliśmy na samym początku pandemii na Uniwersytecie Gdańskim, zostało bardzo dobrze przyjęte. Trzeba jednak pamiętać, że nie wszyscy chcą ich słuchać, czy też czytać obszerniejsze wywiady, dające możliwość wyjaśnienia różnych skomplikowanych naukowych procesów. Wychodzę jednak z założenia, że każda rzetelna informacja, która dotrze chociażby do kilkunastu osób i przekona kogoś do szczepień, spełni swoją rolę. Dlatego nie powiem nic odkrywczego, po prostu „róbmy swoje”.

Autorka: dr Beata Czechowska-Derkacz, Instytut Mediów, Dziennikarstwa i Komunikacji Społecznej Uniwersytetu Gdańskiego, specjalista PR ds. promocji badań naukowych