Selgitatakse: kas USA-s avastatud uued Covid-19 tüved on nakkavamad?

SARS-COV-2 viirus: teadlased jälgivad viiruse variante, kuna mõned neist võivad olla surmavamad kui algne viirus, need võivad olla kergemini edasi kanduvad ja avaldada mõju vaktsiinide tõhususele.

Disainilabori Nanographics loodud SARS-CoV-2 viiruseosakeste 3D-skaneering on näha selles jaotuses, mis avaldati 20. jaanuaril 2021 Viinis, Austrias. (Nanographics.at/Handout via Reuters)

Pühapäeval avaldatud uuringus, mis on veel eelretsenseerimata, teatasid teadlased seitsmest uuest SARS-CoV-2 viiruse variandist USA-s. Teadlased jälgivad viiruse variante, kuna mõned neist võivad olla surmavamad kui algne viirus, need võivad olla kergemini edasi kanduvad ja avaldada mõju vaktsiinide tõhususele.

SARS-CoV-2 tuntud variandid

B.1.1.7 USA haiguste tõrje ja ennetamise keskused (CDC) on teatanud, et see variant tekkis Ühendkuningriigis ja seda võib seostada suurema surmariskiga võrreldes teiste variantidega.

B.1.351 : see variant tekkis Ühendkuningriigi variandist sõltumatult ja esmakordselt tuvastati Lõuna-Aafrikas. Sellest teatati ka USA-s 2021. aasta jaanuari lõpuks.

P.1 : See variant tekkis Brasiilias ja sellel on teadaolevalt 17 unikaalset mutatsiooni. Neist kolm asuvad teraviljavalgu retseptoriga seonduvas domeenis (viiruse pinnalt välja ulatuv piigivalk on üks peamisi põhjusi, miks SARS-CoV-2 on suutnud nii kiiresti levida ja seetõttu mutatsioonid, mis mõjutavad teravikvalku, on oluline mõista).

Värske uuringu autorid väidavad, et piirkondades, kus viiruse levimus on kõrge, võis selektsioonisurve soodustada variantide tekkimist, mis väldivad neutraliseerivaid antikehi (valgud, mis takistavad viirusel nakatamist, kui see on keha sees). Teadlaste poolt märgitud seitsmel uuel liinil on välja arenenud mutatsioon samas geneetilises kirjas, mis mõjutab viisi, kuidas viirus inimrakkudesse siseneb. Kuid pole veel selge, kas see mutatsioon muudab need uued variandid nakkavamaks ja ohtlikumaks.

See 2020. aasta elektronmikroskoobi pilt, mille on kättesaadavaks teinud haiguste tõrje ja ennetamise keskused, näitab SARS-CoV-2 viiruseosakesi, mis põhjustavad COVID-19.
(CDC AP kaudu)

Lisaks on kogu maailmas tõenäoliselt rohkem viiruse variante, kuid ainult genoomi järjestamine võib aidata seda kindlaks teha, mida praegu ei juhtu piisavalt. Sees dokument 2020. aasta detsembri lõpus avaldas tervishoiu- ja perehoolekande ministeerium mõned sammud, mida ta astub viiruse genoomi järjestuse suurendamiseks ja laiendamiseks. Üks kirjeldatud sammudest hõlmab viie protsendi positiivsetest proovidest saatmist kümnesse piirkondlikku genoomi sekveneerimise laborisse, mis asuvad üle kogu riigi.

Miks viirused muteeruvad?

Evolutsioon aitab organismidel muutuda vastuseks teatud muutustele keskkonnas. Siin on eesmärk aidata organismil kohaneda, et see saaks ellu jääda. Alasti ahvide triloogias kirjutab zooloog Desmond Morris sellest, kuidas inimesed on miljonite aastate pikkuse evolutsiooni jooksul oma muutuva keskkonnaga kohanenud. Näiteks käsitleb ta linnaelu mõju inimestele. Morris väidab, et vaatamata sellele, et linnaelu on üksildane ja stressirohkem, tormavad inimesed sinna, sest linn toimib hiiglasliku stiimulikeskusena, kus meie suur leidlikkus saab õitseda ja areneda.

Kuna viirused saavad paljuneda ainult peremeesrakus, mõjutavad nende arengut nende peremehed. See tähendab, et viirus muteerub, et vältida kaitsemehhanisme, mida selle peremehed selle vastu seavad.

Raamat, Meditsiiniline mikrobioloogia ütleb, et võrreldes DNA viirustega on RNA viirustel (SARS-CoV-2 on RNA viirus) palju suurem mutatsioonimäär, tõenäoliselt üks mutatsioon genoomi koopia kohta. Mutatsioonid võivad olla kahjulikud, neutraalsed ja mõnikord võivad need olla soodsad. Raamat märgib, et antud populatsioonis võivad püsida ainult need mutatsioonid, mis ei sega viiruse olulisi funktsioone.

Sellel ülekandeelektronmikroskoobi pildil on SARS-CoV-2 – tuntud ka kui 2019-nCoV – viirus, mis põhjustab COVID-19 – isoleeritud USA-s asuvalt patsiendilt. (BSIP/Universal Images Group/Getty Images)

Ajakirjas Nature ilmunud artiklis öeldakse, et võrreldes AIDS-i põhjustava HIV-viirusega muutub SARS-CoV-2 viirus levides palju aeglasemalt.

Kuid nagu inimesed mõjutavad viiruste arengut, on ka viirused kujundanud inimeste arengut. Aastal 2016 avaldatud uuringus ajakiri eLife , märgivad autorid, et pidevat võitlust patogeenide ja nende peremeesorganismide vahel on pikka aega peetud evolutsiooni peamiseks tõukejõuks. Selles uuringus märgivad autorid, et umbes 30 protsenti kõigist valkudest (valgud aitavad rakkudel oma ülesandeid täita) on inimestel, kuna nende lahknemine šimpansidest on põhjustatud viirustest. Oluline on see, et epideemiate või pandeemiate ajal viiruse sihtrühm kas välja sureb või kohaneb.

Aga mis täpselt on mutatsioon?

Kui viirus on sisenenud peremeesorganismi, hakkab see peremeesorganismi nakatamiseks paljunema, mis tähendab kogu oma geneetilisest järjestusest koopiate tegemist. Kuid aeg-ajalt teeb viirus replikatsiooni ajal vigu. A Blogi kanne Harvardi ülikooli veebisaidil, selgitab, et need vead, tavaliselt ühe tähe muutmine ( igal koroonaviirusel on umbes 30 000 RNA tähte ) viiruse järjestuses olevate tuhandete seas, võib muuta viiruse valkude omadusi ja seega muuta selle võimeid. Seda muutust nimetatakse mutatsiooniks ja kui tegemist on soodsa mutatsiooniga, võib see anda viirusele uue paljunemist soodustava võime, mis aitab viirusel põlvkondade kaupa laiemalt levida.

On tõenäoline, et sellised soodsad mutatsioonid SARS-CoV-2 viiruses põhjustavad esilekerkivaid variante. Näiteks on Ühendkuningriigi variant teadaolevalt umbes 25–40 protsenti nakkavam kui algne viirus.

Mida tähendavad mutatsioonid vaktsiinide jaoks?

Ajakirjas Nature avaldatud kommentaaris kutsusid kaks immunoloogi Dennis Burton ja Eric Topol pandeemiaks valmisolekuks alternatiivset lähenemist. Selle lähenemisviisi puhul tuleks ressursse kulutada nn pan-viiruse vaktsiinide väljatöötamiseks, mis võivad pakkuda immuniseerimist mitme viiruse tüve vastu.

FAIL – sellel 10. veebruari 2021. aasta failifotol saavad inimesed Las Vegase põhjaosas asuvas Martin Luther Kingi vanurite keskuses COVID-19 vaktsiini. Koroonaviiruse juhtumite arv väheneb USA-s pärast talvist tõusu. (AP/fail)

See on SARS-CoV-2 kontekstis vajalik, kuna see juba areneb ja esialgsed tõendid näitavad, et mõned selle tüved on kergemini edasi kanduvad, mis tähendab, et kui viiruse variante tekib rohkem, võivad juba olemasolevad vaktsiinid olla vähem tõhusad. nende vastu.

Vaktsiini väljatöötamine teiste koronaviiruste jaoks

Kuigi teadaolevalt on sadu koroonaviirusi, mis nakatavad loomi, nagu sead, kaamelid, nahkhiired ja kassid, on siiani tuvastatud seitset tüüpi koronaviirusi, mis nakatavad inimesi. Inimestel põhjustavad viirused tavaliselt kergeid kuni mõõdukaid ülemiste hingamisteede haigusi, näiteks nohu. Viimase kahe aastakümne jooksul on aga esile kerkinud agressiivsemad koroonaviirused, mis võivad inimestel põhjustada tõsiseid haigusi ja isegi surma. Nende hulka kuuluvad SARS-CoV, MERS ja nüüd SARS-CoV-2.

Leiti, et esimene koroonaviirus nakatas inimesi 1965. aastal, kui teadlased DJ Tyrrell ja ML Bynoe isoleerisid viiruse tüve nimega B814 külmetuse sümptomitega meessoost lapse ninapesust.

Vaktsiini väljatöötamine inimese esimese nelja koroonaviiruse jaoks, mille hulka kuuluvad HCoV-229E (üks esimesi tüvesid, mida kirjeldati 1960. aastate keskel), HCoV-OC43 (avastati 1960. aastate keskpaiga lõpus), HCoV-NL63 ja HCoV-HKU1 ( NL63 ja HKU1 avastati Hongkongis 2005. aasta alguses) ei olnud prioriteetsed, kuna need põhjustavad vaid kergeid haigusi. Alles kaks aastakümmet tagasi, kui 2003. aasta paiku Hiinas tekkis SARS-CoV, tunti vajadust vaktsiini väljatöötamise järele, kuna see oli esimene näide inimese koroonaviirusest, mis võib põhjustada tõsiseid haigusi.

Kirjutamine sisse Biomeditsiiniteaduse ajakiri , märgivad autorid, et kuigi SARS-i ja MERS-i prekliinilistes mudelites on välja töötatud ja testitud erinevaid vaktsiine, ei ole ükski neist FDA poolt heaks kiidetud.

Miks on SARS-CoV-2 vaktsiini valmistamine olnud lihtne?

Vastus peitub potentsiaalselt viiruse piigivalgus, millest paljud ulatuvad viiruse pinnalt välja, moodustades krooni, mis annab viirusele nime. Teravalk hõlbustab viiruse seondumist ACE2 retseptoriga (nii SARS-CoV kui ka SARS-CoV-2 seonduvad selle retseptoriga) inimrakkudes, misjärel viirus hakkab oma peremeesorganismi nakatama. Kuid see naastuvalk, mis muudab leviku lihtsamaks, on ka üks põhjus, miks SARS-CoV-2 vaktsiine on välja töötatud kiiremini kui kahe eelmise inimese koronaviiruse SARSi ja MERS-i jaoks, mille jaoks heakskiidetud vaktsiini ikka veel ei eksisteeri.

Eelkõige on SARS-CoV-2 vaktsiini väljatöötamist muudetud kiiremaks, kuna spike-valk pakub vaktsiini sihtmärgiks suuremat ala, mis muudab selle käivitamise organismi immuunsüsteemis lihtsamaks neutraliseerivate antikehade tootmiseks, valkude, mis takistavad valgu retseptoriga seondumisest ja infektsiooni initsieerimisest.

Jagage Oma Sõpradega: