วิเคราะห์ความร้ายกาจของเชื้อโควิดสายพันธุ์เดลต้า
อย่างที่เราทราบกันว่า เชื้อโควิดสายพันธุ์หลักที่กำลังระบาดอยู่ในประเทศนั้นเป็นสายพันธุ์เดลต้า ซึ่งมันใช้เวลาเพียงไม่นานนับตั้งแต่เจอการระบาดครั้งแรกในการขึ้นมาเป็นสายพันธุ์หลักที่ระบาด ซึ่งสถานการณ์ที่เราเจอนั้นก็ไม่ต่างกันกับประเทศอื่น ๆ ที่เดลต้าระบาด โดยพบว่าเดลต้าจะใช้เวลาไม่เกิน 2 เดือนในการขึ้นมาเป็นสายพันธุ์หลักในแต่ละประเทศที่มันไปถึง
และเมื่อพิจารณาดูคุณสมบัติของเดลต้าก็จะไม่แปลกใจว่าทำไมมันจึงกลายมาเป็นสายพันธุ์หลักที่ระบาดไปทั่วโลกได้อย่างรวดเร็วขนาดนี้ ที่สำคัญที่สุดคือ มันแพร่ระบาดง่ายมาก โดยถ้าเทียบกับสายพันธุ์อัลฟ่ามันระบาดได้เร็วกว่าประมาณ 50% นอกจากนี้มันยังต้านต่อภูมิที่เกิดจากวัคซีนได้เพิ่มขึ้นด้วย โดยภูมิที่เกิดจากการฉีดวัคซีนชนิด mRNA ครบ 2 เข็มแล้วจะมีประสิทธิภาพลดลงราว ๆ 3 เท่าเมื่อติดเดลต้า
ซึ่งการที่มันร้ายกาจมากขึ้นขนาดนี้ เกิดจากการเปลี่ยนแปลงตามการกลายพันธุ์แต่ละรอบของมัน ซึ่งสรุปเป็นข้อ ๆ ดังนี้:
1. การใช้น้ำตาลมาเป็นเกราะ
หากยังจำบทความล่าสุดที่ผมเพิ่งเขียนไปได้ ก็จะรู้ว่าขั้นตอนสำคัญที่สุดในการติดเชื้อคือการเข้าเซลล์ ซึ่งเชื้อจะเลือกจับกับโปรทีนบนผิวเซลล์ที่เรียกว่า ACE2 โดยใช้ส่วนหนึ่งบนหนามของเชื้อ (Spike protein) ซึ่งเราจะเรียกส่วนนั้นว่า Receptor-binding domain หรือ RBD ซึ่งจากการศึกษาพบว่าเมื่อเชื้อเริ่มมีการกลายพันธุ์บางส่วนของ Spike protein ไปมากขึ้น มันจะมีการนำเอาโมเลกุลน้ำตาล (เรียกว่า Glycan - ซึ่งก็แบ่งเอามาจากในตัวของเรานั่นแหละ) มาเกาะกับส่วนหนามของมัน (ตามที่โชว์ในรูปเป็นจุด ๆ สีส้ม)
ซึ่งผลของ Glycan เหล่านี้คือ ภูมิที่เกิดจากการกระตุ้นด้วยวัคซีนจะมาจับกับ RBD บน Spike protein ของเชื้อได้ลำบากกว่าเดิม Glycan พวกนี้จึงทำหน้าที่เหมือนเกราะป้องกันเชื้อจากภูมิในร่างกาย ยิ่งไปกว่านั้น น้ำตาลพวกนี้ยังมีส่วนช่วยในการให้เชื้อเอาส่วนของ RBD เข้าจับกับ ACE2 ของเซลล์เราได้อีกด้วย - คล้าย ๆ กับส่วนคีมจับของตู้คีบตุ๊กตา
2. เพิ่มความสามารถในการจับกับตัวรับ
นอกเหนือจากการสร้างระบบช่วยจับกับตัวรับโดยใช้ Glycans แล้ว เชื้อยังพัฒนาตัวเองให้จับกับ ACE2 เพื่อให้เข้าเซลล์ได้มากขึ้นด้วย โดยการเปลี่ยนกรดอะมิโนตำแหน่งที่ 452 บนโครงสร้าง Spike protein ผลก็คือ ความมีขั้วบน RBD น้อยลง จับกับ ACE2 เพื่อเข้าเซลล์ได้มากขึ้น จึงเป็นผลทำให้เดลต้าสามารถเพิ่มจำนวนเชื้อได้มากกว่าเชื้อสายพันธุ์เดิม ๆ การระบาดจึงรวดเร็วขึ้น
การเปลี่ยนกรดอะมิโนตำแหน่งที่ 452 นี้เป็นลักษณะหนึ่งการกลายพันธุ์ของไวรัส ซึ่งการกลายพันธุ์ ณ ตำแหน่งนี้ พบได้ในสายพันธุ์ที่น่าเป็นห่วง (Variant of Concern : VoC) รุ่นใหม่ทุกสายพันธุ์ ทั้งเดลต้า แลมป์ด้า และแอปซิลอน
3. ยึด Host cell เป็นของตัวเอง
เมื่อไวรัสเข้าไปในเซลล์ของเรา (เรียกว่า Host cell) ได้แล้ว มันจะใช้ทรัพยากรภายในเซลล์ของเราในการเพิ่มจำนวนชิ้นส่วนต่าง ๆ ของเชื้อ แต่มันไม่ได้แค่ขอใช้ทรัพยากรภายในเซลล์เฉย ๆ มันยึดเซลล์นั้นเพือเอามาเป็นโรงงานของมันเองเลย
ในตอนที่ไวรัสกำลังจะเริ่มจำลองตัวเอง (คือการ Replication เป็นวิธีการเพิ่มจำนวนของไวรัส) มันจะทำการสร้างโปรทีนชนิดหนึ่งขึ้นมาก่อนเลย เรียกว่า Nsp1 ซึ่งโปรทีนนี้หน้าที่ของมันคือ จะไปทำลาย mRNA ที่เซลล์เราสร้างขึ้นมาตามปกติทั้งหมด ผลก็คือ เซลล์ที่ควรเป็นของเราไม่สามารถสร้างโปรทีนตามปกติได้อีกต่อไป โดยพบว่าโปรทีนที่สร้างจาก Host cell ที่ติดเชื้อนั้นจะลดลงถึง 70% จากสภาวะปกติ
และจากขั้นตอนนี้เอง ทำให้โปรทีนชนิดหนึ่งที่เรียกว่า Interferon ซึ่งทำหน้าที่เป็นเหมือนสัญญานเตือนภัยแรกสุดเมื่อมีสิ่งแปลกปลอมเข้าไปในร่างกาย ถูกลดปริมาณการสร้างลงไปด้วย การตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันต่อเชื้อจึงทำงานน้อยลงหรือแทบจะไม่ทำงานเลย ด้วยเหตุนี้ เชือจึงสามารถเพิ่มจำนวนในร่างกายเราได้เรื่อย ๆ โดยที่ไม่มีอาการผิดปกติเกิดขึ้นในร่างกายของเราเลย
ทั้งนี้ ยังไม่นับกระบวนการยึด Endoplasmic Reticulum (ER - ส่วนหนึ่งภายในเซลล์ที่จะทำหน้าที่ในการสร้างสารต่าง ๆ ก่อนเอาออกมาจากเซลล์) เป็นของมันเอง โดยสร้างเป็นโครงสร้างที่เรียกว่า Double-membrane vesicle (DMVs) ที่จะปกป้องทั้ง RNA และโปรทีนของเชื้อเอาไว้ภายในจนกว่ากระบวนการจำลองตัวเชื้อจะเสร็จสิ้น ทำให้ระบบภูมิคุ้มกันของเราไม่สามารถทำอะไรกับเชื้อได้เลยตราบใดที่มันอยู่ในโครงสร้าง DMVs นี้
4. ทำให้เชื้อพร้อมใช้งานได้ง่ายขึ้น
ในส่วนของ Spike protein จริง ๆ แล้วจะแบ่งเป็นอีก 2 ส่วนคือ S1 ซึ่งมีหน้าที่จับกับตัวรับ (RBD ก็เป็นส่วนหนึ่งบน S1) กับ S2 ซึ่งทำหน้าที่ในการหลอมหลวม (fusion) กับเยื่อบุเซลล์ของ Host cell เพื่อเข้าเซลล์ ซึ่งตอนที่ไวรัสสร้างเสร็จขึ้นมาใหม่ ๆ S1 กับ S2 นี้จะติดกันอยู่ ต้องอาศัยเอนไซม์อีกตัวหนึ่งซึ่งก็อยู่ภายในเซลล์นั่นแหละ ชื่อว่า Furin ในการตัด S1 และ S2 ออกจากกัน ไวรัสที่สร้างเสร็จใหม่ถึงจะออกอาละวาดต่อได้
เดิมที่แล้ว สายพันธุ์ต้นตำรับ (สายพันธุ์อู่ฮั่น) จะถูก Furin ในร่างกายตัด S1 กับ S2 ออกจากกันได้ประมาณ 10% แต่เนื่องจากเชื้อมีพัฒนาการมากขึ้น มันจึงมีการเปลี่ยนกรดอะมิโนตำแหน่งที่ 681 บน Spike protein ซึ่งส่งผลให้ความมีขั้ว ณ ตำแหน่งที่จะตัดลดลง Furin เข้าไปทำงานเพิ่มมากขึ้น การกลายพันธุ์นี้พบในอัลฟ่าและเดลต้า ส่งผลให้การ S1 และ S2 ออกจากกันเพิ่มขึ้นอย่างชัดเจน โดยอัลฟ่าเพิ่มขึ้นเป็น 50% และเดลต้าเพิ่มเป็น 75%
ด้วยเหตุนี้จึงไม่แปลกใจว่า ทำไม Viral load ของผู้ติดเชื้อสายพันธุ์เดลต้าจึงสูงขึ้นเมื่อเทียบกับสายพันธุ์เก่า ๆ และการแพร่เชื้อจึงเกิดขึ้นได้ง่ายขึ้นมาก
5. ปิดผนึกจุดตาย
ถึงแม้เชื้อจะมีความเก่งกาจขนาดไหน มันก็จะมีจุดอ่อนอยู่เสมอ เชื้อโควิดก็เช่นกัน ในสายพันธุ์ดั้งเดิมนั้นจะมีจุดที่ภูมิคุ้มกันที่ร่างกายเราสร้างขึ้นชอบไปจับ เรียกว่า N-terminal domain (NTD) ซึ่งจะปรากฎอยู่บน Spike protein ของเชื้อ และด้วยความที่ว่ามันปรากฎให้เห็นชัดเจนว่าภูมิจะมาจับตรงนี้แหละ นักวิทยาศาสตร์จึงมักจะเรียกว่า NTD-antigenic supersite เหมือนกับจุดยุทธศาสตร์สำคัญว่า ถ้าโจมตีตรงจุดนี้เชื้อจะต้องตายอย่างแน่นอน
แต่เชื้อก็เหมือนจะรู้ว่าตรงนี้คือจุดตายของมัน มันจึงพยายามที่จะปิดจุดอ่อนตรงนี้ โดยทำการเปลี่ยนกรดอะมิโนหลาย ๆ ตำแหน่ง ได้แก่ 19, 142, 156, 157 และที่สำคัญที่สุดคือตำแหน่ง 158 ผลก็คือ NTD-antigenic supersite ของเดลต้าแทบจะหายไปเลย ภูมิคุ้มกันที่เกิดจากวัคซีนจึงได้ผลน้อยลงมากเมื่อเจอกับเชื้อเดลต้า
ถึงแม้ว่าอ่านดูแล้วเดลต้าจะดูน่ากลัว แต่ก็อาจจะมีข่าวดี ๆ เล็ก ๆ ตรงที่นักวิทยาศาสตร์จำนวนหนึ่งเชื่อว่า เชื้อโควิดไม่น่าจะพัฒนาให้มันน่ากลัวไปมากกว่านี้ได้อีกแล้ว นอกจากนี้ ตลอดช่วง 2 ปีที่ผ่านมาเราก็ได้มีองค์ความรู้เพิ่มมากขึ้นจนพอจะรู้วิธีที่จะควบคุมมันได้มากขึ้น ทั้งการใช้ soluble ACE2 มาใช้เป็นวัคซีนในรูปแบบของยาพ่นจมูก (ซึ่งได้เขียนเอาไว้หน่อย ๆ เมื่อวาน) หรือการใช้เทคนิค CRISPR ที่จะช่วยยับยั้งขั้นตอนการเพิ่มจำนวนของเชื้อในร่างกายของเราได้ ซึ่งหลังจากนี้อีกไม่นาน ความรู้เหล่านี้อาจจะเอามาประยุกต์ใช้ให้มนุษยชาติหลุดพ้นจากวิกฤติโควิดได้ในท้ายที่สุด
แต่ก่อนที่จะถึงตอนนี้ สิ่งเดียวที่เราคงจะทำได้ก็คือ ป้องกันตัวเองให้พ้นจากการติดเชื้อให้ได้เสียก่อน
Reference : Scudellari M. (2021) How the coronavirus infects cells — and why Delta is so dangerous. Nature. 595: 640-644.
- 1
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
