Makeda Robinson, MD, PhD, er en smittsom spesialist som for tiden studerer virus-vert-interaksjoner i nye virus ved Stanford University. Hver uke deler Dr. Robinson kompliserte COVID-19-emner og adresserer presserende folkehelseproblemer.
Etter hvert som det vitenskapelige arbeidet med å utslette SARS-CoV-2 intensiveres, blir strukturen og aktivitetene til viruset også. Vi gjør alt vi kan for å holde SARS-CoV-2 utenfor kartet, så det gjør alt for å holde seg på det. Primært: det er mutasjon.
Hva betyr disse mutasjonene? Vil de vise seg å være mer skadelige for oss enn det opprinnelige viruset, eller er de godartede forekomster? Viktigst, hvordan vil disse mutasjonene påvirke vår nåværende behandling og vaksineinnsats? Dr. Robinson snakket med Verywell Health om vitenskapen bak virale mutasjoner og hva de betyr for fremtiden til SARS-CoV-2, samt forsøk på å identifisere og utrydde den.
COVID-19 Vaksiner: Hold deg oppdatert om hvilke vaksiner som er tilgjengelige, hvem som kan få dem og hvor trygge de er.
Verywell Health: Hvorfor muterer et virus?
Dr. Robinson: Virus, som mennesker, er under konstant evolusjonstrykk, så målet for et virus er å overleve og formere seg. Mutasjonene som oppstår i et virus er ofte et svar på immunforsvarets forskjellige anstrengelser for å identifisere og nøytralisere det. Hver gang et virus replikerer, blir det gjort tilfeldige mutasjoner i genomet. Dette forekommer oftere i RNA-virus som SARS-CoV-2 sammenlignet med DNA-virus som herpesvirus, som vi har levd med lenger.
Virus som SARS-CoV-2 og det opprinnelige SARS-viruset hoppet inn i mennesker fra andre dyreverter. Da de først smittet mennesker, var det som en helt ny verden for dem. De måtte lære å tilpasse seg og forandre seg i et miljø som prøver å lete etter og drepe dem, og utløse et "overlevelse av de sterkeste" scenariene. Hvert virus vil ha sine egne evner til å navigere i det menneskelige immunforsvaret, og stammene med den beste unnvikelsestaktikken blir dominerende.
Hvis mutasjonen fører til en infeksjon som er raskt dødelig, vil det skade verten for mye og miste muligheten til å smitte andre i samfunnet. På denne måten kan viruset raskt bli utryddet og det vil neppe forårsake en global pandemi.
På den annen side, hvis viruset er for svakt, vil immunforsvaret vårt raskt oppdage og drepe det, og forhindre at viruset replikerer og sprer seg også til andre.
Det er et søtt sted for et virus der det kan infisere og spre seg så effektivt som mulig. Jo lengre tid det har å utvikle seg med oss, jo bedre blir det å tilpasse seg forsvaret vårt.
Verywell Health: Er virusmutasjoner alltid en dårlig ting?
Dr. Robinson: Virusmutasjoner trenger ikke nødvendigvis å være en dårlig ting; de er en naturlig prosess som skjer i løpet av den virale livssyklusen. Faktisk er mange av mutasjonene fullstendig godartede endringer. Virus går gjennom prosessen med naturlig seleksjon, der virusstammene som er best rustet til å trives i et nytt miljø, vil vinne ut. Å spore disse endringene på en måte er som å sette sammen et slektstre og forstå hvordan hver gren er forskjellig, men relatert til den andre.
Når et virus begynner å glide fra den opprinnelige sekvensen, må vi imidlertid være mer forsiktige med forebyggingsmetodene og behandlingene vi tilbyr. Hvis disse intervensjonene er rettet mot selve viruset, kan det hende at de ikke alle fungerer like jevnt som de ville gjort tidligere. Etter hvert som viruset blir dypere kjent med verten, endres forsvaret tilsvarende. Så vi må være enda mer gjennomtenkte om hvordan vi designer terapier enn vi måtte ha vært tidligere når viruset var mer homogent. En behandling som kan ha fungert bra i april, har kanskje ikke den samme effekten i oktober, fordi viruset har utviklet seg.
Verywell Health: Har det vært noen mutasjoner i SARS-CoV-2?
Dr. Robinson: Viruset har utviklet flere mutasjoner som sirkulerer i befolkningen akkurat nå. En nylig studie som sekvenserte over 7.000 genomer, identifiserte 198 forskjellige tilbakevendende mutasjoner.
Mens mange av mutasjonene er ufarlige, fant forskerne en spesifikk mutasjon i piggproteinet - den delen av viruset som henger fast på humane celler - som nå har blitt den dominerende globale belastningen av viruset. Dette betyr at når vi ser tilbake på det originale genomet som ble sekvensert fra Wuhan, Kina, er ikke den spesielle genomssekvensen lenger den vanligste, og dette nye piggproteinet er nå den dominerende stammen. Mutasjonen har fått navnet G614, noe som betyr at det var en endring i aminosyren ved 614. posisjon.
Mange av vaksinene som blir utviklet akkurat nå er rettet mot piggproteinet, så hvis vi ser en virkelig endring i sekvensen av målet, må vi være utrolig forsiktige med hva vi betegner som en "tilstrekkelig nøytraliserende respons" i klinisk vaksine. forsøk.
Jeg tror vi også må tenke på kombinasjonsterapi og fortsette å utvikle andre tilnærminger parallelt. Å identifisere områder av viruset som er konsistente mellom stammer, kan gi vår beste sjanse til å designe de beste terapiene og vaksinene fremover. Hvis vi tenker på å ha bare ett bestemt mål, må vi spørre oss selv om den tilnærmingen vil fortsette å fungere når viruset fortsetter å tilpasse seg og endre seg.
Verywell Health: Har noen av disse mutasjonene gjort viruset mer dødelig?
Dr. Robinson: Vi lærer fremdeles om virulensfaktorene knyttet til de nye stammene. Noen av disse mutasjonene kan føre til økt infeksjons- eller reinfeksjonshastighet.
Den første reinfeksjonssaken ble nylig beskrevet i Hong Kong. Pasienten ble først infisert med en virusstamme som den opprinnelige Wuhan-stammen, og ble deretter infisert fire og en halv måned senere med en annen virusstamme. Stammen av reinfeksjonen inneholdt den nye piggproteinmutasjonen, som har vært forbundet med mer alvorlig sykdom.
En nyligCellepapir så nærmere på denne spesifikke mutasjonen, referert til som G614, og fant at de som var infisert med et virus som inneholdt G614-mutasjonen, hadde en lengre varighet av viral utstøting. Dette betyr at de var smittsomme over lengre tid. Forskere fant også at når G614-viruset infiserte celler i laboratoriet, viste det en opptil ni ganger økning i smittsomhet sammenlignet med den opprinnelige piggproteinsekvensen, kalt D614.
Verywell Health: Hvis noen tilegner seg SARS-CoV-2 immunitet, er det en sjanse for at de ikke vil være immun mot en mutert virusstamme?
Dr. Robinson: Reinfeksjonssaken har gitt viktige spørsmål om disse nye mutasjonene kan påvirke måten viruset utløser B- og T-celleresponsene våre, som er immuncellene vi trenger for å bekjempe viruset og utvikle antistoffer. Flere av mutasjonene som er sett i reinfeksjonssaken, har evnen til å samhandle med det adaptive immunforsvaret. Dette gir bekymring for at immunresponsen som noen mennesker har utviklet mot det opprinnelige SARS-CoV-2-viruset om våren, kan være annerledes enn responsene som trengs for å montere en effektiv respons på SARS-CoV-2-viruset som for tiden sirkulerer. Dette gjør utviklingen av en effektiv vaksine enda mer kompleks og viktig.
Verywell Health: Muterer dette viruset i et normalt tempo sammenlignet med andre virus?
Dr. Robinson: SARS-CoV-2 ser ut til å akkumulere omtrent to mutasjoner per måned i gjennomsnitt, en hastighet som er to til fire ganger langsommere enn influensa. Målet nå vil være å lære hvordan forskjellige stammer reagerer på oss og dykke dypere inn i disse variantene. </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s>
Verywell Health: En potensiell mutasjon identifisert av forskere har vært knyttet til mildere tilfeller av COVID-19. Betyr dette at mutasjoner kan være gode?
Dr. Robinson: Det har vært en dokumentert mutasjon som faktisk ser ut til å svekke viruset. Infeksjon med en virusstamme som inneholder en 29 nukleotid-sletting kan redusere alvorlighetsgraden av viruset. Det har blitt beskrevet som fører til lavere sannsynlighet for pasienter som trenger ekstra oksygen, og kan også ha lavere replikasjonshastigheter.
Vi lærer fortsatt hvorfor et svakere virus ikke bare ville utryddes. Å ha en “svakere” versjon av et virus kan ha fordeler og risikoer for oss. Det svakere viruset gjør oss kanskje ikke supersyke, men det øker muligheten for å smitte flere mennesker. Vi kan heller ikke montere en sterk nok immunrespons, og forhindrer de som har blitt smittet fra å skape tilstrekkelige antistoffer.
Verywell Health: Hvordan påvirker mutasjonene til SARS-CoV-2 vaksineutviklingen?
Dr. Robinson: Dette er et viktig spørsmål når vi tenker på å utvikle de beste vaksinestrategiene. Vi vil sannsynligvis trenge en kombinasjon av tilnærminger hvis målet er å stoppe spredningen av viruset. En vaksine rettet mot et spesifikt viralt antigen er kanskje ikke nok.
Vi lærer fortsatt om sikkerheten og effekten av de nyere vaksine-teknologiene som må undersøkes før de administreres bredt. Å finne måter å montere en immunrespons med passende bredde og dybde for å overvelde og nøytralisere viruset, vil være nøkkelen til å utvikle tilstrekkelig immunitet for å støtte flokkimmunitet. Vi må lære om disse nye stammene og mutasjonene vil svekke responsen vår på vaksinasjon.
Verywell Health: Hva er en viktig ting folk trenger å vite om mutasjoner?
Dr. Robinson: Vi må alle fortsette å leve våre liv som vi er i fare for infeksjon. Selv om du tidligere har hatt en COVID-19-infeksjon, kan du fortsette å leve livet ditt som om du har en like høy risiko som noen andre. De nye dataene om mutasjoner og reinfeksjoner bør gjøre oss skeptiske til ideen om immunitet "sertifikater" eller "pass", der de som tidligere har blitt smittet ikke lenger trenger å følge de samme retningslinjene som de som fremdeles er naive mot viruset . Vi bør alle fremdeles være fokusert på å bruke alle verktøyene vi har for å beskytte oss selv og samfunnene våre.
