ปี 2568 เตรียมรับมือโอไมครอน LP.8.1 จ่อขึ้นแท่นสายพันธุ์หลักทั่วโลก

เตรียมรับมือปี 2568 โอไมครอน LP.8.1 โควิดที่คาดว่าจะระบาดเป็นสายพันธุ์หลักไปทั่วโลก

จากการศึกษาล่าสุดเกี่ยวกับวิวัฒนาการและคุณลักษณะของเชื้อไวรัส SARS-CoV-2 สายพันธุ์ที่กำลังแพร่ระบาด พบการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในการปรับตัวของไวรัส โดยเฉพาะในสายพันธุ์ LP.8.1 ที่แสดงคุณสมบัติโดดเด่นในการแพร่กระจายและการหลบหลีกภูมิคุ้มกัน

โดเมน N-terminal (NTD) เป็นส่วนหนึ่งของโปรตีนหนาม (Spike protein) ของไวรัส SARS-CoV-2 ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการเข้าสู่เซลล์ของไวรัส โดย NTD จะอยู่ที่บริเวณปลายด้านบนของโปรตีนหนามและมีลักษณะเป็นโดเมนที่มีความสำคัญต่อการสร้างภูมิคุ้มกันและการจับกับตัวรับ ACE2 บนเซลล์ของมนุษย์

ACE2 (Angiotensin-converting enzyme 2) เป็นโปรตีนที่อยู่บนผิวเซลล์ของมนุษย์ มีบทบาทสำคัญในการควบคุมระดับความดันโลหิตและการทำงานของระบบหัวใจและหลอดเลือด

แต่ในบริบทของโควิด-19 ACE2 กลายเป็นตัวรับที่ไวรัส SARS-CoV-2 ใช้ในการเข้าสู่เซลล์ เมื่อโปรตีนหนามของไวรัสจับกับ ACE2 จะทำให้เกิดการหลอมรวมของเยื่อหุ้มเซลล์และไวรัส ซึ่งนำไปสู่การติดเชื้อ

ในช่วงปี 2567 สายพันธุ์โอไมครอน XEC และ KP.3.1.1 ได้กลายเป็นสายพันธุ์หลักที่แพร่ระบาดทั่วโลก เนื่องจากมีการกลายพันธุ์ที่สำคัญในโดเมน NTD ซึ่งช่วยให้ไวรัสสามารถหลบหลีกภูมิคุ้มกันได้ดีขึ้น

สายพันธุ์โอไมครอน KP.3.1.1 มีการกลายพันธุ์ S31del ขณะที่สายพันธุ์ XEC มีการกลายพันธุ์ T22N และ F59S การกลายพันธุ์เหล่านี้ทำให้ไวรัสสามารถเพิ่มความสามารถในการแพร่กระจายได้

อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบันพบว่ามีสายพันธุ์ย่อยของ JN.1 หลายสายพันธุ์ที่กำลังแซงหน้าทั้ง XEC และ KP.3.1.1 ในแง่ของความได้เปรียบในการเติบโตและแพร่ระบาด (Relative growth advantage) ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความสำคัญของการติดตามและศึกษาการกลายพันธุ์ในโดเมน NTD และ ACE2 เพื่อประเมินผลกระทบต่อการแพร่ระบาดและการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันในอนาคต

สายพันธุ์ LF.7.2.1 มีการกลายพันธุ์ A475V เพิ่มเติมจาก LF.7 ซึ่งมีการกลายพันธุ์พื้นฐานประกอบด้วย S31P, K182R, R190S และ K444R บนโปรตีนหนาม สายพันธุ์นี้ได้แพร่กระจายจากกาตาร์ไปยังตะวันออกกลางและยุโรป แม้จะมีความสามารถในการหลบหลีกภูมิคุ้มกันสูง แต่มีข้อจำกัดในการจับกับตัวรับ ACE2 บนผิวเซลล์ทำให้ประสิทธิภาพการแพร่กระจายไม่สูงเท่าที่ควร

RBD (Receptor-Binding Domain) เป็นส่วนสำคัญของโปรตีนหนาม (Spike protein) ของไวรัส SARS-CoV-2 ซึ่งมีบทบาทหลักในการจับกับตัวรับ ACE2 บนผิวเซลล์ของมนุษย์ การจับกันนี้เป็นขั้นตอนที่จำเป็นสำหรับการเข้าสู่เซลล์และการติดเชื้อของไวรัส RBD อยู่ในโดเมนที่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ง่าย ซึ่งทำให้ไวรัสสามารถปรับตัวและหลีกเลี่ยงการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันได้

ในกรณีของสายพันธุ์ NP.1 ที่มีการกลายพันธุ์ S446N ใน RBD การกลายพันธุ์นี้ช่วยเพิ่มความสามารถในการแพร่ระบาดอย่างรวดเร็ว โดยเฉพาะในแคนาดา สายพันธุ์นี้แสดงให้เห็นถึงความสามารถในการหลบหลีกภูมิคุ้มกันสูง แต่มีข้อจำกัดในการจับกับ ACE2 เช่นเดียวกับสายพันธุ์ MC.10.1 ที่มีการกลายพันธุ์ A435S ซึ่งทำให้มีความได้เปรียบในการเติบโตและแพร่ระบาดเพียงเล็กน้อยเมื่อเปรียบเทียบกับสายพันธุ์ต้นกำเนิด

การศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างการกลายพันธุ์ใน RBD และประสิทธิภาพในการจับกับ ACE2 เป็นสิ่งสำคัญ เนื่องจากมันส่งผลต่อความสามารถของไวรัสในการติดเชื้อและแพร่กระจาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบริบทของการพัฒนาวัคซีนและมาตรการควบคุมโรคในอนาคต

สายพันธุ์ LP.8 ซึ่งเป็นสายพันธุ์ย่อยของ KP.1.1 มีการกลายพันธุ์ S31del, F186L, Q493E และ H445R บนโปรตีนหนาม โดยเฉพาะ LP.8.1 ที่มีการกลายพันธุ์ R190S เพิ่มเติม ได้แสดงความได้เปรียบในการเติบโตสูงสุดในบรรดาสายพันธุ์ที่กำลังแพร่ระบาดทั้งหมด

การศึกษาด้วยเทคนิค Surface Plasmon Resonance (SPR) พบว่าการกลายพันธุ์ A475V ใน LF.7.2.1 ลดความสามารถในการจับกับ ACE2 อย่างมีนัยสำคัญ ในขณะที่สายพันธุ์ LF.7, LP.8.1 และ NP.1 ที่มีการกลายพันธุ์ K444R, H445R และ S446N ตามลำดับ ไม่แสดงการเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจน ส่วนการกลายพันธุ์ A435S ใน MC.10.1 กลับเพิ่มความสามารถในการจับกับ ACE2 เล็กน้อย

เทคนิค Surface Plasmon Resonance (SPR) เป็นวิธีการที่ใช้ในการศึกษาการจับกันระหว่างโมเลกุล โดยเฉพาะในงานวิจัยเกี่ยวกับไวรัส SARS-CoV-2 ซึ่งช่วยให้สามารถวิเคราะห์การโต้ตอบระหว่างโปรตีนและลิแกนด์ได้อย่างแม่นยำ

หลักการทำงานของ SPR จะใช้แสงที่ตกกระทบบนพื้นผิวโลหะบาง เช่น ทอง ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในมุมสะท้อนของแสงเมื่อมีการจับกันของโมเลกุลบนพื้นผิว การวัดการเปลี่ยนแปลงนี้จะช่วยให้สามารถประเมินค่าความแรงในการจับ (binding affinity) และอัตราการเกิดปฏิกิริยาได้

นอกจากนี้ SPR ยังถูกใช้เพื่อประเมินความสามารถในการหลบหลีกภูมิคุ้มกันของสายพันธุ์ต่างๆ ของ SARS-CoV-2 เช่น LP.8.1 ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความสามารถในการหลบหลีกภูมิคุ้มกันและประสิทธิภาพในการจับกับตัวรับ ACE2 ที่สูง ทำให้มีอัตราการเติบโตที่เหนือกว่าสายพันธุ์อื่นๆ ในปัจจุบัน

การทดสอบด้วยไวรัสเทียม VSV (Vesicular Stomatitis Virus) ที่สร้างขึ้นในห้องปฏิบัติการให้มีโปรตีนหนามของ SARS-CoV-2 แต่ละสายพันธุ์เป็นวิธีที่ใช้ในการศึกษาประสิทธิภาพการเข้าสู่เซลล์ของไวรัส SARS-CoV-2 สายพันธุ์ต่าง ๆ โดยไม่ต้องใช้ไวรัสจริง ซึ่งทำโดยการสร้างไวรัส VSV ที่มีโปรตีนหนามของ SARS-CoV-2 สายพันธุ์ที่ต้องการศึกษาบนผิวไวรัส แล้วทดสอบความสามารถในการเข้าสู่เซลล์เป้าหมาย

ผลการทดสอบพบว่า การกลายพันธุ์ใน N-terminal domain (NTD) ของสายพันธุ์ KP.3.1.1 และ XEC ทำให้ประสิทธิภาพการเข้าสู่เซลล์ลดลง ขณะที่การกลายพันธุ์ A475V ใน LF.7.2.1 และ A435S ใน MC.10.1 และ NP.1 ก็มีผลเช่นเดียวกัน

อย่างไรก็ตาม LP.8.1 กลับแสดงการเพิ่มประสิทธิภาพการเข้าสู่เซลล์ใกล้เคียงกับ KP.3 ซึ่งบ่งชี้ถึงความสามารถในการแพร่กระจายที่สูงขึ้นของสายพันธุ์นี้ เมื่อเปรียบเทียบกับสายพันธุ์อื่น ๆ โดยผลการศึกษานี้เน้นย้ำถึงความสำคัญในการติดตามและวิเคราะห์การกลายพันธุ์ในไวรัส SARS-CoV-2 เพื่อประเมินความเสี่ยงและการตอบสนองต่อวัคซีนในอนาคต

การศึกษาความสามารถในการหลบหลีกภูมิคุ้มกันของไวรัส SARS-CoV-2 ได้ทำการทดสอบโดยใช้พลาสมาจากผู้ป่วยที่ติดเชื้อซ้ำและแอนติบอดีโมโนโคลนที่จำเพาะต่อ RBD ผลการศึกษาพบว่า LF.7.2.1 มีความสามารถในการหลบหลีกภูมิคุ้มกันสูงสุด โดยเฉพาะในการหลบหลีกแอนติบอดีคลาส 1

ในขณะที่ MC.10.1 แสดงการหลบหลีกภูมิคุ้มกันได้สูงใกล้เคียงกับ XEC และ NP.1 ซึ่งมีความสามารถเพิ่มในการหลบหลีกแอนติบอดีคลาส 3 ส่วน LP.8.1 สามารถรักษาระดับการหลบหลีกภูมิคุ้มกันให้สูงเทียบเท่ากับ XEC ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ผลการศึกษานี้ชี้ให้เห็นถึงความแตกต่างในความสามารถของไวรัสแต่ละสายพันธุ์ในการหลบหลีกภูมิคุ้มกัน ซึ่งอาจมีผลกระทบต่อการออกแบบวัคซีนและกลยุทธ์การรักษาในอนาคต

ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่า หลายสายพันธุ์ของไวรัส มีการแลกเปลี่ยนระหว่างความสามารถในการหลบหลีกภูมิคุ้มกันและการจับกับ ACE2 บนผิวเซลล์ โดย LF.7.2.1 สามารถหลบหลีกภูมิคุ้มกันได้ดี แต่มีประสิทธิภาพในการจับ ACE2 ต่ำ

ขณะที่ MC.10.1 และ NP.1 ก็มีข้อจำกัดในการจับ ACE2 ทำให้ความได้เปรียบในการเติบโตและแพร่ระบาด (Relative growth advantage) ไม่ดีเท่าที่ควร

อย่างไรก็ตาม LP.8.1 กลับแสดงให้เห็นถึงความโดดเด่นในการรักษาประสิทธิภาพการจับกับ ACE2 ได้ใกล้เคียงกับ KP.3 ในขณะที่ยังคงความสามารถในการหลบหลีกภูมิคุ้มกันในระดับใกล้เคียงกับ XEC ซึ่งแสดงให้เห็นถึงศักยภาพที่สูงในการแพร่กระจายของสายพันธุ์นี้ในอนาคต

ความสัมพันธ์ระหว่างการหลบหลีกภูมิคุ้มกันและประสิทธิภาพในการจับกับ ACE2 บนผิวเซลล์ของไวรัส SARS-CoV-2 เป็นเรื่องสำคัญที่มีผลต่อการแพร่กระจายและความรุนแรงของการระบาด โดยการหลบหลีกภูมิคุ้มกันหมายถึงความสามารถของไวรัสในการหลีกเลี่ยงการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกัน ซึ่งอาจทำให้ไวรัสสามารถติดเชื้อในผู้คนได้แม้จะมีการฉีดวัคซีนหรือมีภูมิคุ้มกันจากการติดเชื้อก่อนหน้า

จากการศึกษาพบว่าไวรัสบางสายพันธุ์ เช่น LF.7.2.1 มีความสามารถในการหลบหลีกภูมิคุ้มกันสูง แต่กลับมีประสิทธิภาพในการจับกับ ACE2 บนผิวเซลล์ต่ำ ซึ่งทำให้ความได้เปรียบในการเติบโตและแพร่ระบาดไม่ดีเท่าที่ควร

ในทางตรงกันข้ามโอไมครอน LP.8.1 แสดงให้เห็นถึงความสามารถในการหลบหลีกภูมิคุ้มกันในระดับสูง แต่ยังคงรักษาประสิทธิภาพการจับกับ ACE2 ได้ดี ทำให้มีความได้เปรียบในการเติบโตและแพร่ระบาดที่สูงขึ้น

ที่มา: ศูนย์จีโนมทางการแพทย์ รพ.รามาธิบดี

อ่านข่าวเพิ่มเติม

• ไทย เผยจีโนมแรกของเชื้อไวรัสฝีดาษวานร Clade Ib ที่พบครั้งแรกในไทยและเอเชีย
• 'หมอยง' เตือนไทยเฝ้าระวังโรค X ในคองโก แม้ห่างไกล บทเรียนจากโควิด-19
• การระบาดลึกลับในคองโก 'โรค X' คร่าชีวิตผู้คนนับร้อย

ติดตามเราได้ที่

• เว็บไซต์:https://www.thebangkokinsight.com/
• Facebook:https://www.facebook.com/TheBangkokInsight
• X (Twitter): https://twitter.com/BangkokInsight
• Instagram: https://www.instagram.com/thebangkokinsight/
• Youtube: https://www.youtube.com/channel/UCYmFfMznVRzgh5ntwCz2Yxg