Are COVID surges becoming more predictable?





Nearly six months after researchers in South Africa identified the Omicron coronavirus variant, two offshoots of the game-changing lineage are once again driving a surge in COVID-19 cases there.

Several studies released in the past week show that the variants — known as BA.4 and BA.5 — are slightly more transmissible than earlier forms of Omicron1, and can dodge some of the immune protection conferred by previous infection and vaccination2,3.

“We’re definitely entering a resurgence in South Africa, and it seems to be driven entirely by BA.4 and BA.5,” says Penny Moore, a virologist at the University of the Witwatersrand in Johannesburg, South Africa, whose team is studying the variants. “We’re seeing crazy numbers of infections. Just within my lab, I have six people off sick.”

However, scientists say it is not yet clear whether BA.4 and BA.5 will cause much of a spike in hospitalizations in South Africa or elsewhere. High levels of population immunity — provided by previous waves of Omicron infection and by vaccination — might blunt much of the damage previously associated with new SARS-CoV-2 variants.

Moreover, the rise of BA.4 and BA.5 — as well as that of another Omicron offshoot in North America — could mean that SARS-CoV-2 waves are beginning to settle into predictable patterns, with new waves periodically emerging from circulating strains (see ‘Omicron’s new identities’). “These are the first signs that the virus is evolving differently” compared with the first two years of the pandemic, when variants seemed to appear out of nowhere, says Tulio de Oliveira, a bioinformatician at Stellenbosch University in South Africa, who led one of the studies.


Although BA.4 and BA.5 have been detected in several European countries and in North America, the variants might not set off a fresh COVID-19 wave in these places — at least right away. The closely related BA.2 variant has just swept through Europe, so the population’s immunity could still be high, says Wenseleers. “It gives hope that maybe in Europe it will have a smaller advantage and will cause a smaller wave.”

Some parts of North America are also seeing the rise of other Omicron sub-lineages that have spike-protein mutations in some of the same places as in BA.4 and BA.5. One such variant — called BA.2.12.1 — also has the capacity to evade antibodies triggered by a previous Omicron infection and vaccination, according to the study3 led by Xie, and separate work by virologist David Ho at Columbia University in New York City. (Ho hasn’t yet reported his team’s data in a preprint, but has shared them with US government officials.)

The emergence of these strains suggests that the Omicron lineage is continuing to make gains by eroding immunity, says Ho. “It’s pretty clear that there are a few holes in Omicron that are gradually being filled up by these new sub-variants.”

If SARS-CoV-2 continues along this path, its evolution could come to resemble that of other respiratory infections, such as influenza. In this scenario, immune-evading mutations in circulating variants, such as Omicron, could combine with dips in population-wide immunity to become the key drivers of periodic waves of infection. “It is probably what we should expect to see more and more of in the future,” says Moore.

Previous variants, including Alpha, Delta and Omicron, differed substantially from their immediate predecessors, and all emerged, instead, from distant branches on the SARS-CoV-2 family tree.

Wenseleers and other scientists say we shouldn’t rule out more such surprises from SARS-CoV-2. For instance, Delta hasn’t completely vanished and, as global immunity to Omicron and its expanding family increases, a Delta descendant could mount a comeback. Whatever their source, new variants seem to emerge roughly every six months, notes Wenseleers, and he wonders whether this is the structure that COVID-19 epidemics will settle into.

“That is one way to read the patterns that have been observed so far,” says Bloom. “But I think we should be cautious in extrapolating general rules from a fairly short observation time frame.”


Aquí vamos de nuevo. Casi seis meses después de que los investigadores de Sudáfrica identificaran la variante del coronavirus Omicron, dos vástagos del linaje revolucionario están impulsando una vez más un aumento de los casos de COVID-19 allí.

Varios estudios publicados la semana pasada muestran que las variantes, conocidas como BA.4 y BA.5, son ligeramente más transmisibles que las formas anteriores de Omicron1, y pueden esquivar parte de la protección inmunitaria conferida por la infección y la vacunación anteriores2,3.

"Definitivamente estamos entrando en un resurgimiento en Sudáfrica, y parece estar impulsado en su totalidad por BA.4 y BA.5", dice Penny Moore, viróloga de la Universidad de Witwatersrand en Johannesburgo, Sudáfrica, cuyo equipo está estudiando las variantes. “Estamos viendo un número loco de infecciones. Justo dentro de mi laboratorio, tengo a seis personas enfermas".

Sin embargo, los científicos dicen que aún no está claro si BA.4 y BA.5 causarán un gran aumento en las hospitalizaciones en Sudáfrica o en otros lugares. Los altos niveles de inmunidad de la población, proporcionados por ondas previas de infección por Omicrones y por la vacunación, podrían embocar gran parte del daño previamente asociado con las nuevas variantes del SARS-CoV-2.

Además, el aumento de BA.4 y BA.5, así como el de otra rama de Omicron en América del Norte, podría significar que las ondas del SARS-CoV-2 están empezando a asentarse en patrones predecibles, con nuevas ondas que surgen periódicamente de las cepas circulantes (ver "Nuevas identidades de Omicron"). "Estos son los primeros signos de que el virus está evolucionando de manera diferente" en comparación con los dos primeros años de la pandemia, cuando las variantes parecían aparecer de la nada, dice Tulio de Oliveira, bioinformático de la Universidad de Stellenbosch en Sudáfrica, que dirigió uno de los estudios.


Aunque BA.4 y BA.5 se han detectado en varios países europeos y en América del Norte, es posible que las variantes no desaparen una nueva ola de COVID-19 en estos lugares, al menos de inmediato. La variante BA.2 estrechamente relacionada acaba de barrer Europa, por lo que la inmunidad de la población podría seguir siendo alta, dice Wenseleers. "Da esperanza de que tal vez en Europa tenga una ventaja menor y cause una ola más pequeña".

Algunas partes de América del Norte también están viendo el aumento de otros sublineajes de Omicrones que tienen mutaciones en proteínas espiga en algunos de los mismos lugares que en BA.4 y BA.5. Una de esas variantes, llamada BA.2.12.1, también tiene la capacidad de evadir los anticuerpos desencadenados por una infección previa por Omicron y la vacunación, según el estudio3 dirigido por Xie, y un trabajo separado del virólogo David Ho de la Universidad de Columbia en la ciudad de Nueva York. (Ho aún no ha informado de los datos de su equipo en una preimpresión, pero los ha compartido con funcionarios del gobierno de EE. UU.)

La aparición de estas cepas sugiere que el linaje Omicron sigue ganando al erosionar la inmunidad, dice Ho. "Está bastante claro que hay algunos agujeros en Omicron que están siendo llenados gradualmente por estas nuevas subvariantes".

Si el SARS-CoV-2 continúa por este camino, su evolución podría llegar a parecerse a la de otras infecciones respiratorias, como la gripe. En este escenario, las mutaciones que elevan el sistema inmunitario en las variantes circulantes, como Omicron, podrían combinarse con caídas en la inmunidad de toda la población para convertirse en los principales impulsores de las olas periódicas de infección. "Probablemente es lo que deberíamos esperar ver cada vez más en el futuro", dice Moore.

Las variantes anteriores, incluidas Alpha, Delta y Omicron, diferían sustancialmente de sus predecesores inmediatos, y todas surgieron, en cambio, de ramas distantes en el árbol genealógico SARS-CoV-2.

Wenseleers y otros científicos dicen que no deberíamos descartar más sorpresas de este tipo del SARS-CoV-2. Por ejemplo, Delta no ha desaparecido por completo y, a medida que aumenta la inmunidad global a Omicron y su familia en expansión, un descendiente de Delta podría volver. Cualquiera que sea su fuente, parecen surgir nuevas variantes aproximadamente cada seis meses, señala Wenseleers, y se pregunta si esta es la estructura en la que se asentarán las epidemias de COVID-19.

"Esa es una forma de leer los patrones que se han observado hasta ahora", dice Bloom. "Pero creo que debemos ser cautelosos al extrapolar las reglas generales desde un plazo de observación bastante corto".

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