A vírusfertőzések során az immunrendszer több védelmi vonalon reagál. A veleszületett, gyors válasz után beindul az úgynevezett adaptív immunválasz, amely célzottan ismeri fel és pusztítja el a fertőzött sejteket.

Ebben kulcsszerepet játszanak a HLA-I (humán leukocita antigén I) molekulák - olyan sejtfelszíni fehérjék, amelyek "bemutatják" a sejt belsejében található vírusfehérje-darabkákat (peptideket) az immunrendszer T-sejtjeinek. A T-sejtek ezek alapján döntenek arról, hogy a sejt fertőzött-e, és ha igen, elpusztítják azt.

A HLA-rendszer rendkívül változatos: több ezer különböző HLA-I típus ismert az emberi populációban, amelyek mind más-más fehérjerészleteket képesek megkötni. Ez a genetikai sokféleség határozza meg, hogy egy adott ember immunrendszere milyen részeit "látja" a vírusnak, és részben azt is, hogy a betegség milyen súlyos lefolyású lesz.

Korábbi kutatások kimutatták, hogy a SARS-CoV-2 egyes mutációi éppen azt szolgálják, hogy elkerüljék ezt az immunológiai felismerést - vagyis "láthatatlanná" tegyék a vírust bizonyos HLA-változatok számára.

Manczinger Máté és Balogh Gergő vezetésével a Nature Communications folyóiratban publikált tanulmány azonban éppen az ellenkező hatásról számol be. A SARS-CoV-2 mutációinak jelentős részét nem a véletlen, hanem az emberi immunrendszer egyik saját, a védekezésben fontos szerepet játszó fehérjecsaládja, az APOBEC3-enzimek hozták létre. Ezek az enzimek kémiailag módosítják a vírus örökítőanyagát: a citozin nevű építőelemet uracillá cserélik, így a vírus fehérjéi is megváltoznak. A fehérjeváltozások az esetek 99 százalékában növelték a vírusfehérjék HLA-I általi felismerhetőségét. Olyan fehérjerészletek jönnek létre, amelyeket az immunrendszer könnyebben észlel - vagyis a gyorsan kialakuló immunválasz segíti a későbbi, specifikus válasz hatékonyabb működését.

Ezt az eredményt egy több mint 17 ezer brit Covid-19 betegből álló adatbázis elemzése is megerősítette, a feltárt mechanizmus klinikai szinten is befolyásolhatja a fertőzés kimenetelét. A kutatók kimutatták, hogy az APOBEC által előidézett mutációk földrajzilag eltérő mértékben érvényesülnek. A Kelet- és Dél-Ázsiában gyakori HLA-I típusok különösen sok új peptidet nyernek a mutációk révén, ami összhangban lehet azzal, hogy ezekben a régiókban korábbi koronavírus-járványok genetikai lenyomatot hagyhattak az immunrendszer működését befolyásoló géneken.

Ez a megfigyelés nem csak a SARS-CoV-2-re vonatkozik: a hatást más vírusokban is leírták, például a HIV vagy a rózsahimlő kórokozójánál. Mindez arra utal, hogy ez a védekező mechanizmus általános szerepet játszhat a vírusok evolúciójának alakításában - az immunrendszer nemcsak felismeri és elpusztítja a kórokozókat, hanem aktívan formálja is azok genetikai állományát.

A kutatás új nézőpontot ad a vírus-gazdaszervezet kapcsolat megértéséhez. A mutációk nem mindig a vírus "menekülését" szolgálják - bizonyos esetekben éppen az immunrendszer munkáját segítik. Az APOBEC-aktivitás által létrehozott mutációs mintázatok már egy járvány korai szakaszában előre jelezhetik, milyen új fehérjeváltozatok jelenhetnek meg a vírusban. Ez a tudás kulcsfontosságú lehet vakcinafejlesztés és személyre szabott terápiák tervezése során.