Corak yang membimbangkan terdapat di antara jenis coronavirus baru

Corak yang membimbangkan terdapat di antara jenis coronavirus baru
Corak yang membimbangkan terdapat di antara jenis coronavirus baru
Anonim

Coronavirus sedang melancarkan perang berterusan terhadap sistem imun manusia. Dan dari masa ke masa, ia akan terus berkembang, penulis menulis. Ini bermaksud bahawa vaksin buatan manusia juga mesti berkembang dengan virus.

dan sepanjang hampir tahun 2020, coronavirus yang menyebabkan covid-19 ditularkan dari orang ke orang, mengumpulkan mutasi pada kadar yang stabil - dua mutasi sebulan, yang tidak begitu mengesankan bagi virus. Secara umum, mutasi ini tidak begitu kuat.

Walau bagaimanapun, baru-baru ini didapati bahawa tiga jenis coronavirus secara bebas berlaku, nampaknya, mutasi serupa - dan ini walaupun pada hakikat bahawa varian genetik coronavirus ini dilokalisasi beribu-ribu batu antara satu sama lain: di UK, Afrika Selatan dan Brazil… (Mutasi adalah perubahan dalam genom; varian genetik adalah virus dengan sekumpulan mutasi tertentu.) Mutasi ini berlaku bukan satu, bukan dua, tetapi sebanyak tiga kali (di sini kita hanya bercakap mengenai yang diketahui kepada kami) dalam varian genetik dengan tingkah laku yang tidak biasa; fakta ini membolehkan kita menganggap bahawa berkat mereka, virus memperoleh kelebihan evolusi. Ketiga-tiga varian genetik cenderung menjadi lebih biasa. Dan mungkin ketiga-tiganya akan dihantar lebih cepat.

"Kemunculan mutasi secara bebas antara satu sama lain, dan selain itu, di beberapa tempat yang berbeza, adalah isyarat peringatan untuk kita semua," memberi amaran kepada Vineet Menachery, seorang penyelidik koronavirus di Sekolah Perubatan Universiti Texas. Para saintis kini sedang berusaha untuk mengetahui apakah coronavirus boleh mendapat manfaat daripada mutasi ini, dan yang mana.

Namun, pada ketika ini, saintis belum mendapat jawapan yang pasti; sebagai tambahan, kami belum mempunyai data yang mencukupi mengenai varian genetik coronavirus yang dikesan di Brazil. Selain mutasi yang biasa terjadi pada virus ini, masing-masing varian genetik ini mempunyai sejumlah besar mutasi unik. Permulaan cepat dari satu set mutasi tidak biasa. Tetapi virus itu menyebar dengan begitu cepat sehingga kita akan menghadapi pelbagai jenis fenomena luar biasa lebih dari sekali. Kekerapan mutasi biasa adalah dua kali sebulan. Tetapi, nampaknya, kita tidak mempunyai pemahaman yang mencukupi mengenai jumlah mutasi dalam kes yang tidak standard. "Dan ini semacam panggilan bangun," kata ahli mikrobiologi Kristian Andersen dari Pusat Penyelidikan Perubatan Penyelidikan Scripps kepada saya dalam temu bual.

Peranan setiap mutasi masih belum jelas, tetapi mutasi spesifik dalam protein lonjakan (disebut sebagai "N501Y") perlu diperhatikan karena terdapat dalam ketiga-tiga varian genetik dari coronavirus. Protein lonjakan membantu coronavirus memasuki sel, dan mutasi N501Y itu sendiri dilokalisasi di kawasan yang sangat penting yang disebut domain pengikat reseptor, yang melekat pada sel. Secara kiasan, mutasi N501Y menjadikan protein spike (spike) lebih melekit, yang memudahkannya melekat dan menembusi sel. Inilah sebabnya mengapa virus yang mempunyai mutasi jenis ini dapat menyebar dengan lebih mudah. Sebaliknya, mutasi ini, nampaknya, tidak memberi kesan terhadap kekebalan yang diperoleh semasa vaksinasi.

Ngomong-ngomong, mari kita jelaskan apa yang kita maksudkan ketika kita bercakap mengenai mutasi tersebut. Seperti yang anda ketahui, protein terdiri dari blok bangunan yang disebut asam amino. Kehadiran mutasi N501Y bermaksud bahawa asid amino ke-501, yang awalnya ditentukan oleh huruf "N" (iaituasparagine asid amino) berubah menjadi "Y" (iaitu tirosin).

Walau bagaimanapun, mutasi N501Y tidak unik untuk ketiga-tiga varian genetik virus ini; fakta ini dibuktikan dengan mengkaji sejumlah urutan asid amino yang terdapat di pelbagai negara di dunia. Ketiga-tiga mutasi genetik ini disertai oleh banyak mutasi lain di bahagian lain virus - dan ini tidak biasa. Menurut ahli epidemiologi molekul Emma Hodcroft di University of Bern, perubahan tingkah laku dalam varian genetik virus (misalnya, peningkatan penularannya) kemungkinan "berkaitan dengan lebih dari satu, tetapi dengan banyak mutasi." Varian genetik kelahiran Britain ini mempunyai lebih dari selusin mutasi lain yang belum dikaji secara menyeluruh seperti N501Y. Tetapi peningkatan penyebaran varian virus ini menjadi semakin jelas: virus ini mulai menyebar dengan cepat bukan hanya di UK, tetapi juga di Ireland dan Denmark (sebilangan besar sampel secara berkala diuruskan di kedua negara ini). Pusat Kawalan dan Pencegahan Penyakit AS (CDC) baru-baru ini memberi amaran bahawa varian virus ini cenderung menguasai Amerika Syarikat pada bulan Mac.

(Para saintis telah memberikan ketiga-tiga varian genetik virus ini dengan nama khas, yang, sayangnya, belum melegakan. Variasi Inggeris disebut: "B.1.1.7", "20I / 501Y. V1" dan "VOC 202012 / 01 "; Afrika Selatan kadang-kadang disebut sebagai" B.1.351 "atau" 20C / 501Y. V2 "; variasi Brazil dikenali sebagai" P.1 "dan" 20J / 501Y. V3 ".)

Dalam varian genetik coronavirus Afrika Selatan dan Brazil, mutasi kedua dan ketiga yang biasa terjadi pada keduanya terjadi di domain pengikat reseptor protein lonjakan, yaitu: E484K dan K417. Para saintis mengetahui lebih banyak mengenai yang pertama (iaitu mengenai mutasi E484K). Dengan pertolongannya, muatan asid amino berubah dari negatif menjadi positif - seperti menukar kutub magnet. Akibatnya, ahli mikrobiologi Christian Andersen berpendapat, kemungkinan bentuk protein lonjakan juga berubah ketika mengikat ke sel, tetapi perubahan cas ini nampaknya berlaku serentak dengan N501Y. Mutasi yang disebutkan di atas, mungkin, bersama dengan yang lain, dapat mempromosikan penyambungan coronavirus ke sel dengan lebih berkesan.

Tetapi varian genetik Afrika Selatan dan Brazil dari coronavirus juga mungkin mempunyai sifat tambahan. Oleh itu, dalam salah satu kajian baru-baru ini, disarankan bahawa virus dengan mutasi E484K dapat dengan berkesan menghindari antibodi yang diperoleh dari plasma darah pesakit yang pulih dari covid-19. Beberapa virus di mana mutasi seperti itu terjadi menjadi lebih berbahaya ketika dijangkiti semula atau bahkan ketika orang yang divaksin dijangkiti.

Benar, mutasi yang disebutkan di atas saja tidak mungkin memberi kesan kepada kekebalan yang diperoleh akibat penyakit atau selepas vaksinasi. Menurut Vinit Menacheri, ketika menggunakan vaksin yang kita miliki sekarang, "lebih dari cukup antibodi muncul di dalam tubuh, dan walaupun kepekatannya separuh, jumlah antibodi ini masih akan lebih dari cukup untuk melawan virus." "Walaupun varian genetik baru [virus] mengurangkan keberkesanan antibodi … sebanyak 50 peratus, tubuh masih dapat mempertahankan diri," kata Menaheri. Penyelidikan berterusan, para saintis ingin menentukan dengan tepat berapa mutasi baru mengurangkan keberkesanan vaksinasi; tetapi jika selama bertahun-tahun virus tersebut mengumpulkan mutasi baru seperti E484K, maka pengeluar vaksin harus mempertimbangkan untuk terus mengubah produk mereka. Inilah yang mereka lakukan dengan suntikan selesema, yang diubah suai setiap tahun; Menurut pengeluar vaksin, vaksin mRNA covid-19 semasa dapat diubah dengan cepat - hanya dalam masa enam minggu.

Pada masa ini, saintis mengemukakan soalan berikut: adakah ini menyumbang kepada keuntungan kecil (iaitukemampuan virus untuk memintas pertahanan imun yang diperoleh hasil dari kekebalan yang telah dikembangkan sebelumnya) terhadap penyebaran pengubahsuaian genetik Afrika Selatan dan Brazil? Kedua-dua varian genetik itu pada awalnya dijumpai di bahagian Afrika Selatan dan Brazil dengan kadar jangkitan covid-19 yang tinggi, terutama di kota Manaus, Brazil, di mana sebahagian besar populasi telah dijangkiti dengan coronavirus. (Dalam satu makalah yang diterbitkan pada bulan Disember lalu, penulis menyebutkan 76 persen dari mereka yang dijangkiti, yang mungkin merupakan perkiraan yang berlebihan. Walau bagaimanapun, sebilangan besar kematian akibat covid-19, yang didaftarkan di rantau ini, memberitahu kita bahawa pada tahun 2020 benar-benar ada yang kuat wabak penyakit.) Varian genetik Afrika Selatan virus mula merebak di Afrika Selatan; Situasi di Brazil kurang jelas kerana data tidak mencukupi, tetapi Manaus ketika ini melihat lonjakan kuat dalam kejadian covid-19. Menurut Vinit Menacheri, kekebalan yang diperoleh tidak semestinya menjelaskan peningkatan kelaziman varian ini, terutama kerana Afrika Selatan belum hampir memperoleh kekebalan kawanan. Peningkatan transmisi coronavirus bermutasi sudah menjadi kelebihan baginya.

Pakar lain mencadangkan senario berikut (masuk akal, tetapi masih hipotetis): varian genetik dari coronavirus dapat muncul di dalam tubuh pesakit imunokompromi yang tetap dijangkiti selama beberapa bulan. Biasanya, kata Emma Hodcroft, "sistem kekebalan tubuh manusia hampir tidak dapat bertahan, dan dia mendorongnya." Tetapi pada pesakit imunokompromi, tindak balas imun lebih lemah. "Semuanya seperti latihan, di mana terdapat penyesuaian terhadap sistem imun manusia," kata Emma Hodcroft. Mungkin itulah sebabnya varian genetik coronavirus ini mempunyai banyak mutasi baru - seolah-olah satu atau dua tahun evolusi telah menyusut hingga beberapa bulan. Kemungkinan besar, ini adalah fenomena yang agak jarang berlaku, tetapi apabila puluhan juta kes jangkitan berjangkit dicatatkan pada skala global, maka kejadian jarang menjadi jarang.

Oleh itu, setelah jangkitan kronik, varian genetik dari coronavirus mungkin muncul, disertai dengan mutasi yang memungkinkannya melekat dengan cepat ke sel, sehingga meningkatkan kadar penyebarannya. Mungkin inilah yang berlaku dengan pengubahsuaian genetik virus Britain. Oleh kerana itu, kemungkinan jangkitan semula sedikit meningkat. Dan itu boleh berlaku seperti di Brazil, di mana dua kes jangkitan semula dengan varian genetik baru coronavirus telah didaftarkan. Jenis baru coronavirus, yang agak lebih baik untuk melewati penghalang imun, tentu akan mempunyai kelebihan daripada bentuk virus lain di tempat-tempat di mana terdapat lonjakan besar dalam jangkitan covid-19. Jangkitan semula ini mungkin tidak begitu parah dan, pada masa yang sama, masih tidak biasa, tetapi lama-kelamaan, varian coronavirus yang lebih berjaya ini akan berlaku. Coronavirus sedang melancarkan perang berterusan terhadap sistem imun manusia. Dan dari masa ke masa, ia akan terus berkembang.

Ini bermaksud bahawa vaksin buatan manusia juga mesti berkembang dengan virus. Walau bagaimanapun, di Amerika Syarikat, penjujukan dilakukan hanya dalam peratusan jangkitan covid-19 yang sangat kecil. (Ujian diagnostik standard untuk covid-19 hanya melibatkan beberapa bahagian genom coronavirus, bukan keseluruhan urutan.) "San Diego adalah salah satu tempat di negara kita di mana situasinya baik. Kami menggunakan penjujukan dalam dua peratus jangkitan. Berbanding dengan UK dan Denmark, ini sangat kecil, kata ahli mikrobiologi Christian Andersen. "Dan kita perlu mengubah keadaan ini." Hasil penjujukan dihantar ke makmal individu di negara kita. Menurut Andersen, di Amerika Syarikat, perlu dilakukan pengawasan genom di peringkat persekutuan. Ini adalah satu-satunya cara bagi Amerika Syarikat untuk menerima maklumat mengenai virus yang sentiasa bermutasi.

Disyorkan: