Μια ομάδα ερευνητών υπολόγισε ότι κάθε μολυσμένο άτομο φέρει περίπου 10 δισεκατομμύρια έως 100 δισεκατομμύρια μεμονωμένα σωματίδια SARS-CoV-2 στο μέγιστο του ιικού φορτίου κατά την πορεία της COVID-19.
Αυτό σημαίνει ότι το σύνολο του SARS-CoV-2 που υπάρχει σήμερα σε ανθρώπους σε όλον τον κόσμο (περίπου 1 εκατομμύριο έως 10 εκατομμύρια μολύνσεις ανά πάσα στιγμή κατά τη διάρκεια της πανδημίας) έχουν συλλογική μάζα κάπου μεταξύ 0,1 και 10 κιλά.
Αν αυτό σας ακούγεται μικρό και ασήμαντο, κάνετε λάθος! Για αν καταλάβετε, μια ατομική βόμβα είναι λιγότερο από 100 κιλά σχάσιμου υλικού, όπως είπε ο επικεφαλής συγγραφέας της νέας μελέτης, Ron Milo, καθηγητής στο Τμήμα Επιστημών Φυτών και Περιβάλλοντος στο Ινστιτούτο Επιστημών Weizmann στο Ισραήλ.
Ομοίως, «εδώ μιλάμε για μια εξαιρετικά μικροσκοπική μάζα ιών, που πλήττουν όμως ολόκληρο τον πλανήτη», πρόσθεσαν. Ο κορονοϊός έχει πλέον μολύνει περισσότερα από 173 εκατομμύρια ανθρώπους και ευθύνεται άμεσα ή έμμεσα για πάνω από 3,7 εκατομμύρια θανάτους.
Πώς υπολόγισαν το βάρος του κορονοϊού
Για να υπολογίσουν πόσο ιικό φορτίο μπορεί να μεταφέρει κάθε μολυσμένο άτομο, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν προηγούμενες μετρήσεις σε πιθήκους rhesus σχετικά με το πόσο SARS-CoV-2 έφεραν κατά τη διάρκεια της μέγιστης μόλυνσης σε διάφορους ιστούς, που είναι γνωστό ότι είναι ευαίσθητοι στον κορονοϊό, όπως οι πνεύμονες, οι αμυγδαλές, οι λεμφαδένες και το πεπτικό σύστημα. Στην συνέχεια πολλαπλασίασαν τον αριθμό των σωματιδίων του ιού που υπάρχουν ανά γραμμάριο ιστού σε πιθήκους rhesus με την μάζα ανθρώπινων ιστών, για να εκτιμηθεί ο αριθμός των σωματιδίων του ιού στους ανθρώπινους ιστούς.
Από προηγούμενους υπολογισμούς, με βάση τη διάμετρο του ιού, γνώριζαν ήδη ότι κάθε ιικό σωματίδιο έχει μάζα 1 femtogram (10 εις την δύναμη -15 γραμμάρια). Χρησιμοποιώντας την μάζα κάθε σωματιδίου και τον αριθμό των εκτιμώμενων σωματιδίων, υπολόγισαν ότι κάθε άτομο, κατά το μέγιστο ιικό φορτίο στον οργανισμό του, φέρει περίπου 1 έως 10 μικρογραμμάρια σωματιδίων κορονοϊού.
Αυτοί οι υπολογισμοί επέτρεψαν στην ομάδα να κατανοήσει καλύτερα τι συμβαίνει στο σώμα κατά τη διάρκεια μιας μόλυνσης, όπως πόσα κύτταρα μολύνονται και πώς ο αριθμός των σωματιδίων του κορονοϊού που παράγονται στο σώμα συγκρίνεται με το πόσο γρήγορα μπορεί να εξελιχθεί ο κορονοϊός στον οργανισμό.
Υπολόγισαν και τον ιικό φορτίο από τις μεταλλάξεις του κορονοϊού
Στη συνέχεια υπολόγισαν πόσες μεταλλάξεις θα συγκεντρώσει ο ιός, κατά μέσο όρο, κατά τη διάρκεια της μόλυνσης ενός ατόμου και επίσης σε ολόκληρο τον πληθυσμό. Για να το κάνουν αυτό, χρησιμοποίησαν μια προηγούμενη εκτίμηση, από έναν παρόμοιο κορονοϊό, για το πόσο συχνά μεταλλάσσεται ένα μόνο νουκλεοτίδιο, πολλαπλασιάζοντάς το με τον αριθμό των νουκλεοτιδίων στο γονιδίωμα του SARS-CoV-2. Στη συνέχεια συνυπολόγισαν πόσες φορές ο ιός κάνει αντίγραφα μέσα στο σώμα κατά τη διάρκεια της μόλυνσης.
Διαπίστωσαν ότι κατά τη διάρκεια μιας μόλυνσης σε έναν μόνο ξενιστή, ο κορονοϊός θα συσσωρεύσει περίπου 0,1 έως 1 μετάλλαξη σε ολόκληρο το γονιδίωμά του.
Δεδομένου ότι υπάρχουν 4 έως 5 ημέρες χρονικού διαστήματος μεταξύ λοιμώξεων, ο ιός θα συγκεντρώσει περίπου τρεις μεταλλάξεις τον μήνα, κάτι που συνάδει με τον γνωστό ρυθμό εξέλιξης του SARS-CoV-2, έγραψαν οι ερευνητές.
Ωστόσο, βρήκαν επίσης μεγάλη διακύμανση στον αριθμό των ιογενών σωματιδίων μεταξύ των μολυσμένων ανθρώπων. Αυτός μπορεί να διαφέρει κατά πέντε έως έξι τάξεις μεγέθους, πράγμα που σημαίνει ότι ορισμένοι ασθενείς με COVID-19 μπορεί να έχουν εκατομμύρια φορές περισσότερα ιικά σωματίδια από άλλους.
«Γνωρίζουμε ότι τα άτομα με χαμηλό ιικό φορτίο έχουν πράγματι χαμηλότερες πιθανότητες να μολύνουν άλλους», ανέφεραν οι συγγραφείς της έρευνας. Ωστόσο, δεν είναι ακόμη σαφές εάν οι υπερ-μεταδότες, για παράδειγμα, διαδίδουν τον κορονοϊό περισσότερο από άλλους για βιολογικούς λόγους (όπως υψηλό ιογενές φορτίο) ή για κοινωνιολογικούς λόγους (όπως πολλές στενές επαφές σε κλειστούς χώρους).
Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Proceedings of the National Academy of Sciences.
