Οι επιστήμονες παρατήρησαν για πρώτη φορά τον Δεκέμβριο του 2020 στον κορωνοϊό ότι η παραλλαγή με το όνομα B.1.351 ήταν γενετικά διαφορετική με τέτοιο τρόπο που θα μπορούσε να αλλάξει τη δράση του. Το στέλεχος παραλήφθηκε μέσω τυχαίας γενετικής δειγματοληψίας επιχρισμάτων από άτομα που ήταν θετικά για τον ιό και βρέθηκε για πρώτη φορά στον κόλπο Nelson Mandela, γύρω από το Port Elizabeth της Νότιας Αφρικής.
Με τη χρήση υπολογιστή αναλύθηκε ο γενετικός κώδικας του κορωνοϊού, ο οποίος μοιάζει με μια ακολουθία γραμμάτων που αντιστοιχούν σε χιλιάδες μόρια που ονομάζονται νουκλεοτίδια και που μπορεί να βοηθήσει τους ειδικούς να δουν πού έχει αλλάξει ο κώδικας και πώς αυτό επηρεάζει τον ίδιο τον ιό και τη συμπεριφορά του.
Μέχρι σήμερα, υπάρχουν δύο βασικές μεταλλάξεις στην παραλλαγή της Νότιας Αφρικής που φαίνεται να της παρέχουν πλεονέκτημα έναντι των παλαιότερων εκδόσεων του ιού, οι οποίες ονομάζονται N501Y και E484K.
Και οι δύο μεταλλάξεις βρίσκονται στην ακίδα της πρωτεΐνης του ιού, η οποία είναι μέρος του εξωτερικού του κελύφους που χρησιμοποιεί για να κολλήσει σε κύτταρα μέσα στο σώμα και το οποίο το ανοσοποιητικό σύστημα χρησιμοποιεί ως στόχο. Αυτές οι μεταλλάξεις φαίνονται να κάνουν τον ιό να εξαπλώνεται ταχύτερα και του δίνει τη δυνατότητα να γλιστρήσει πέρα από τα ανοσοκύτταρα που έχουν δημιουργηθεί ως απόκριση σε προηγούμενη λοίμωξη ή εμβόλιο.
Η μετάλλαξη N501Y αλλάζει την ακίδα με τρόπο που το καθιστά καλύτερο στη σύνδεση στα κύτταρα μέσα στο σώμα. Αυτό σημαίνει ότι οι ιοί έχουν υψηλότερο ποσοστό επιτυχίας όταν προσπαθούν να εισέλθουν σε ανθρώπινα κύτταρα όταν μπαίνουν μέσα στο σώμα, πράγμα που σημαίνει ότι είναι πιο μολυσματική και πιο γρήγορη να εξαπλωθεί. Αυτό το γεγονός αντιστοιχεί σε αύξηση του ποσοστού R του ιού, που σημαίνει ότι κάθε μολυσμένο άτομο τον μεταδίδει σε περισσότερους άλλους. Το N501Y βρίσκεται επίσης στην παραλλαγή Kent που βρίσκεται στην Αγγλία, και στις δύο Βραζιλιάνικες παραλλαγές που προκαλούν ανησυχία, την P.1. και P.2.
Η μετάλλαξη E484K που βρέθηκε στην παραλλαγή της Νότιας Αφρικής είναι πιο ανησυχητική, επειδή μειώνει τον τρόπο με τον οποίο τα ανοσοκύτταρα προσκολλώνται στον ιό και τον καταστρέφουν. Τα αντισώματα-ουσίες που παράγονται από το ανοσοποιητικό σύστημα φαίνεται να είναι λιγότερο ικανά να αναγνωρίσουν και να επιτεθούν σε ιούς με τη μετάλλαξη E484K, εάν αυτά δημιουργήθηκαν ως απόκριση σε μια έκδοση του ιού που δεν είχε τη μετάλλαξη. Τα αντισώματα είναι εξαιρετικά συγκεκριμένα και μπορούν να εξαλειφθούν από έναν ιό που αλλάζει ριζικά, ακόμα κι αν είναι ουσιαστικά ο ίδιος ιός.
Αυτό που ανησυχεί περισσότερο είναι ότι ακαδημαϊκοί της Νοτίου Αφρικής διαπίστωσαν ότι το 48% των δειγμάτων αίματος από άτομα που είχαν μολυνθεί στο παρελθόν δεν έδειξαν ανοσοαπόκριση στη νέα παραλλαγή. Ένας ερευνητής είπε ότι ήταν «σαφές ότι έχουμε πρόβλημα». Ωστόσο, οι κατασκευαστές εμβολίων προσπάθησαν να διαβεβαιώσουν το κοινό ότι τα εμβόλια τους θα εξακολουθούν να λειτουργούν καλά και θα γίνουν ελαφρώς λιγότερο αποτελεσματικά μόνο από την παραλλαγή.
Σύμφωνα με τον ιστότοπο PANGO Lineages, η παραλλαγή έχει καταγραφεί επίσημα σε 34 χώρες παγκοσμίως. Το Ηνωμένο Βασίλειο έχει τον δεύτερο μεγαλύτερο αριθμό περιπτώσεων μετά την ίδια τη Νότια Αφρική. Αλλά κράτη που έχει βρεθεί η συγκεκριμένη μετάλλαξη είναι η Νότια Κορέα, η Σουηδία, η Γαλλία, η Αυστραλία, η Γερμανία, η Ελλάδα, η Κένυα, τα Ηνωμένα Αραβικά Εμιράτα, η Ελβετία, η Νορβηγία, η Πορτογαλία, η Δανία, το Βέλγιο, οι ΗΠΑ, οι Κάτω Χώρες, η Μοζαμβίκη, η Ιρλανδία, η Μποτσουάνα, η Νέα Ζηλανδία, η Φινλανδία, η Ισπανία και το γαλλικό νησιωτικό έδαφος Μαγιότ.
Μέχρι στιγμής, τα εμβόλια της Pfizer και της Moderna εμφανίζονται να είναι ελαφρώς λιγότερο αποτελεσματικά έναντι της παραλλαγής της Νότιας Αφρικής. Οι ερευνητές πήραν δείγματα αίματος από εμβολιασμένους ασθενείς και τα εξέθεσαν σε έναν ιογενή ιό με την ανησυχητική μετάλλαξη E484K που βρέθηκε στην παραλλαγή της Νότιας Αφρικής. Διαπίστωσαν ότι υπήρχε αξιοσημείωτη μείωση στην παραγωγή αντισωμάτων, τα οποία είναι πρωτεΐνες που καταπολεμούν τους ιούς που παράγονται στο αίμα μετά από εμβολιασμό ή φυσική λοίμωξη. Ωστόσο, ήταν αρκετά για να φτάσουν στο κατώφλι που απαιτείται για να σκοτώσουν τον ιό και να αποτρέψουν σοβαρές ασθένειες.
Υπάρχουν ακόμα ανησυχίες σχετικά με το πόσο αποτελεσματική θα είναι η εφάπαξ δόση του εμβολίου κατά του στελέχους. Μέχρι στιγμής, οι μελέτες της Pfizer και της Moderna εξέτασαν μόνο τον τρόπο με τον οποίο οι άνθρωποι που έλαβαν δύο δόσεις αντιδρούν στην παραλλαγή της Νότιας Αφρικής. Οι μελέτες για το πόσο καλά θα λειτουργήσει το εμβόλιο του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης/της AstraZeneca κατά του στελέχους της Νότιας Αφρικής είναι ακόμη σε εξέλιξη.
Επίσης, η Johnson & Johnson δοκίμασε το εμβόλιο της στη Νότια Αφρική και επιβεβαίωσε ότι εμπόδισε μόλις το 57% των μολύνσεων από κορωνοϊούς στη Νότια Αφρική, που ωστόσο πληροί το όριο αποτελεσματικότητας του Παγκόσμιου Οργανισμού Υγείας 50%.
