מה ההבדל בין וריאנט וזן, ולמה זה חשוב? - ענר אוטולנגי

 

בקצרה - ההבדל נזיל ולא מוגדר היטב, ועדיין אפילו תחת הגדרה זו, אנחנו מדברים על וריאנטים חדשים ולא זנים חדשים. וזה חשוב, כי מדענים הם נוקדניים, וגם מענייני נוחות.

בהגדרות הכי קלאסיות של מדע הטקסונומיה, של קרל ליניאוס, יש בסך הכל 7 רמות לחלוקת יצורים חיים: ממלכה, מערכה, מחלקה, סדרה, סוג ומין. אבל ליניאוס חי במאה ה-18, ולא היה לו מושג לגבי גנטיקה, או נגיפים וכנראה שבקושי לגבי חיידקים.

אז ברור שבמאה ה-20 התחוללה מהפכה, שהושפעה מהיכולת שלנו לרצף גנומים של בעלי חיים, אבל אפילו ברמה היותר בסיסית בהבנה שלנו שעולם החי הוא הרבה יותר מורכב ומוזר ממה שחשבנו. אז היום יש הרבה יותר מ-7 רמות של הגדרה, ויש רמות שאין להן אפילו שם, ומינים שחשבנו שהם קרובים לא קרובים בכלל. 

והבלגאן הזה הרבה יותר גדול בעולם המיקרוסקופי. כי כבר בכל מה שקשור לחיידקים התגבשה ההבנה, שההגדרות הקלאסיות הקשיחות קורסות, כשמתעסקים ביצורים שלא מתרבים בצורה מינית קלאסית, ושמשתנים במהירות וללא הרף, בתגובה ללחצים סלקטיביים. 

אך עוד לפני שפותח מיקרוסקופ האלקטרונים, ולפני שהבנו איך לרצף גנום, כבר היו לנו דרכים לסווג חיידקים לקבוצות שונות, שהתבססו בעיקר על הפנוטיפ שלהם. לדוגמא, יש כל מיני שיטות לצבוע חיידקים, וחיידקים שונים נצבעים בצורה שונה. המפורסמת בשיטות היא צביעת גראם, שעדיין מבצעים אותה בקליניקה.

דרך אחרת לסווג חיידקים היא לפי הפנוטיפ הקליני שלהם, או במילים אחרות - לאיזו מחלה הם גורמים. שחפת היא לא טטנוס היא לא סיפיליס היא לא צרעת. מחלות שונות, תסמינים שונים, חיידקים שונים.

ולמרות שלא הבנו באמת מה זה נגיפים עד אמצע המאה ה-20, גם נגיפים התחילו לחלק לפי הפנוטיפ הקליני: פוליו גורם לשיתוק, שפעת למחלת ריאות, אבעבועות שחורות ל... ובכן... אבעבועות שחורות. אבל בתחילת המאה ה-20 נוספה לנו עוד דרך להבחין בין נגיפים שונים וחיידקים שונים - הסרוטיפ! שזו בעצם דרך להבחין בין היכולת של מערכת החיסון לאתר נגיף או חיידק מסויים, אבל לא אחר.

הימים ימי ראשית האימונולוגיה. נוגדנים הם עדיין משהו תיאורטי, אבל כבר אז היה ברור שהגוף, לאחר חשיפה לפתוגן, מסוגל לזהות אותו אחר כך.

אחת השיטות הראשונות שבהן השתמשו כדי למדוד את זה נקראת המאגלוטינציה (הם - דם, אגלוטינציה - דבק). או היכולת של פתוגן לגרום לתאי דם להידבק אחד לשני. 

בלי להיכנס יותר מדי לאיך השיטה הזו (שעדיין נמצאת בשימוש במקומות מסוימים) עובדת, מה שבסוף הבינו זה שלפעמים המגלוטינציה נגרמת מנגיפים או חיידקים שנקשרים לתאי הדם, ולפעמים יש משהו בסרום שמונע מהם את זה. ספויילר - אלו נוגדנים. 

זו לא השיטה היחידה שפותחה, אבל בסופו של דבר כל השיטות האלו מתייחסות בעצם לנוכחות של (בעיקר) נוגדנים בסרום, שמסוגלים לזהות פתוגן ספציפי. אם הן מסוגלות לזהות פתוגן אחד אבל לא אחר, ואנחנו יודעים שהפתוגן הזה הוא זהה מבחינות אחרות, אנחנו אומרים שמדובר בסרוטיפים שונים של אותו הזן.

אז עשינו את כל הדיון הזה דרך המגלוטינציה רק כדי להוסיף לז'רגון שלנו עוד טרמינולוגיה שרק מסבכת את העניינים - סרוטיפ. אבל זה חשוב, כי כשמהפכת ה-DNA הגיעה והתחלנו לרצף נגיפים וחיידקים הבנו שלפעמים נגיפים יכולים להיות מאוד שונים, אבל עם אותו סרוטיפ. 

כך לדוגמה, מקובל לומר שלחצבת יש 23 זנים, אבל רק סרוטיפ אחד. חלק מהזנים האלו הם הזנים שיוצרו במעבדה, בשביל החיסון, ואינם גורמים למחלה. אז על בסיס מה אנחנו אומרים שהם זנים שונים? ובכן, לא כל-כך ברור. בחלק הפנוטיפ של המחלה באמת שונה (המוחלשים לא גורמים למחלה, והחזקים כן). 

ופה אנחנו באמת מגיעים אל שוקת שהיא... לא שבורה, אבל די נוזלת. כשמדברים על נגיף מה זה זן ומה זה סתם וריאנט של הזן?

ההגדרות שתמצאו באינטרנט הן משהו כמו "זנים שונים נבדלים בצורה רבה במבנה ובתפקוד שלהם". זו לא הגדרה מדהימה, זה ברור. לא ברור בכלל, אם נשווה נגיפים שעבורם הוכרזו זנים שונים, מול נגיפים שעבורם הוכרזו רק ווריאנטים, שההגדרה הזו תהיה קוהרנטית.

ועם זאת - לפי ההגדרה הזו, ככל שזה נוגע ל-SARS-CoV-2, אנחנו עדיין מדברים על וריאנטים ולא זנים. כי מכל בחינה כמעט: גנטית, מבנית, פנוטיפית וסרוטיפית - הווריאנטים השונים של SARS-CoV-2, לא נבדלים אחד מהשני יותר מדי.

אם כבר השאלה היא האם SARS-CoV-2 הוא לא סתם וריאנט של SARS-CoV-1? 

התשובה לזה היא לא. מעבר לכך שהפנוטיפ הקליני מעט שונה בין שתי המחלות (SARS 1 יותר קטלנית אבל פחות מדבקת, ומתחילה להדביק רק אחרי הופעת תסמינים), יש גם כל מיני הבדלים מולקולריים (יחידת S1 שנחתכת יותר בקלות ב-SARS 1, לדוגמה). 

מעבר לזה הדמיון הגנטי בין SARS-CoV-1, ו-SARS-CoV-2 הוא בערך 80%. שזה די הרבה, במיוחד לנגיפים עם בערך 30 אלף זוגות בסיסים בגנום. רק לשם השוואה, בינינו ושימפנזים יש 98% זהות. אבל זו השוואה קצת לא הוגנת. אז לשם השוואה לאומיקרון יש רק 93 מוטציות מתוך 30 אלף זוגות בסיסים. 

אז האם הוריאנטים השונים הם זנים שונים? לא. הם לא שונים מספיק. לא מבנית לא תפקודית, לא סרוטיפית ולא קלינית. הם בבירור וריאנטים ולא זנים. בעוד ש-SARS-1 ו-SARS-2 נבדלים בצורה נרחבת מבחינה גנטית, סרוטיפית וגם קלינית. 

ולמה זה חשוב? כי זה חשוב למדענים. אבל פאק איט! למי איכפת ממדענים. מה עשינו כל המגפה הזאת. רבנו עם מתנגדי חיסונים בטוויטר.

בכל מקרה זה כן חשוב למדענים, ולאנשים שמתקשרים מדע, לא רק בגלל נוקדנות, אלא בגלל חיסכון בתווים והגדרות ותת-הגדרות ותת-תת הגדרות. 

משום שזן זו הגדרה יחסית קשיחה (הגם שמאוד נוזלית כפי שכתבתי), ומשום שאנחנו כל הזמן מרצפים את נגיף ומוצאים וריאנטים חדשים, מעדיפים לשמור את המלה זן למשהו טיפה יותר גדול ויציב, ולהשתמש במלה וריאנט בצורה גמישה יותר עבור השינויים הרבים שמתרחשים כל הזמן בנגיף.

נספח 1: דמיון גנטי,ברמת הבסיסים הוא לא חזות הכל בעולם המולקולרי. מוטציה אחת קטנה במקום הנכון יכלה לשנות הכל. אלף מוטציות במקומות הלא נכונים לא ישנו דבר, למרות שהן כן רומזות לנו על ריחוק בזמן.

אז הצגתי את ה-20% הבדל בין סארס 1 ו-2, אבל בפועל הדמיון ביניהם, עדיין גבוה מאוד.

ענר אוטולנגי הוא דוקטורנט לאימונולוגיה באוניברסיטת בן-גוריון.  

פורסם במקור בטוויטר של המחבר