COVID-19-viruset muterar. Vad betyder det för vacciner?

När vi går in i det andra året av att leva med det nya coronavirus SARS-CoV-2, firar viruset sin invasion av världens befolkning med ännu mer muterade former som hjälper det att sprida sig lättare från person till person.

One, som först upptäcktes i Storbritannien i December, har redan väckt larm om huruvida COVID-19-viruset nu flyr från det skydd som vacciner som bara rullas ut nu kan ge. Varianten har också hittats i USA redan, Storbritannien. tjänstemän har skärpt lockdowns i England, Skottland och Wales, och under semestern, mer än 40 länder förbjöd resenärer från regionen i ett försök att hålla den nya stammen från att sprida sig till andra delar av världen. Hälsoombud är också oroade över en annan stam som finns i Sydafrika som kan bli mer resistent mot vaccinskydd. Denna variant innehåller några mutationer i nyckelområden som antikroppar, genererade av vaccinet, riktar sig mot.exakt hur de nya stammarna påverkar människor som är smittade—till exempel om de utvecklar svårare symtom—och om de kan leda till fler sjukhusvistelser och dödsfall, är inte klart ännu. Men forskare ökar ansträngningarna för att genetiskt sekvensera fler prover från infekterade patienter för att lära sig hur utbredd de är. Hittills finns det tillräckligt med tips för att oroa folkhälsoexperter.det faktum att SARS-CoV-2 förvandlas till potentiellt farligare stammar är inte en överraskning. Virus muterar. De måste, för att kompensera för en kritisk underlåtenhet i sin makeup. Till skillnad från andra patogener som bakterier, svampar och parasiter har virus ingen av de maskiner som behövs för att göra fler kopior av sig själva, så de kan inte reproducera på egen hand. De är helt beroende av att kapa reproduktionsverktygen i cellerna de infekterar för att generera deras avkomma.

att vara sådana freeloaders innebär att de inte kan vara kräsen om sina värdar, och måste nöja sig med vad cellulär utrustning de kan hitta. Det leder i allmänhet till en flurry av misstag när de smyger in för att kopiera sin genetiska kod; som ett resultat har virus bland de slarvligaste genomerna bland mikrober. Huvuddelen av dessa misstag är meningslösa—falska startar och återvändsgränder—som inte har någon inverkan på människor. Men eftersom fler misstag görs, chanserna att man kommer att göra viruset bättre på att glida från en person till en annan, eller pumpa ut fler kopior av sig själv, öka dramatiskt.

lyckligtvis genererar koronavirus i synnerhet dessa genetiska misstag långsammare än deras kusiner som influensa och HIV—forskare som sekvenserar tusentals prover av SARS-CoV-2 från COVID-19-patienter fann att viruset gör ungefär två fel per månad. Ändå har det hittills lett till cirka 12 000 kända mutationer i SARS-CoV-2, enligt GISAID, en offentlig genetisk databas över viruset. Och vissa, av ren slump, skapar ett större hot mot folkhälsan.

bara några månader efter att SARS-CoV-2 identifierades i Kina i januari förra året, ersatte till exempel en ny variant, kallad D614G, den ursprungliga stammen. Denna nya version blev den dominerande som infekterade mycket av Europa, Nordamerika och Sydamerika. Virusexperter är fortfarande osäkra över hur viktigt D614G, uppkallad efter var mutationen ligger på virusgenomet, har varit när det gäller mänsklig sjukdom. Men hittills visar blodprover från personer som är smittade med stammen att viruset fortfarande kan neutraliseras av immunsystemet. Det betyder att de nuvarande vaccinerna som rullas ut runt om i världen också kan skydda mot denna stam, eftersom skotten var utformade för att generera liknande immunsvar i kroppen. ”Om allmänheten är oroad över huruvida vaccinimmunitet kan täcka denna variant, kommer svaret att vara ja”, säger Ralph Baric, professor eller epidemiologi, mikrobiologi och immunologi vid University of North Carolina Chapel Hill, som har studerat koronavirus i flera decennier.

den så kallade n501y-varianten (vissa hälsoombud kallar det också B. 1.1.7.), som nyligen upptäcktes i Storbritannien och USA, kan vara en annan historia. Baserat på laboratorie-och djurstudier tror forskare att denna stam kan spridas lättare mellan människor. Det är inte en överraskning, säger Baric, eftersom de flesta av världens befolkning till denna punkt inte har utsatts för SARS-CoV-2. Det betyder att för närvarande kommer de stammar som är bättre att hoppa från en person till en annan att ha fördelen att sprida sin genetiska kod. Men när fler människor vaccineras och skyddas mot viruset kan det förändras. ”Urvalsförhållanden för virusutveckling gynnar just nu snabb överföring”, säger han. ”Men när mer och mer av den mänskliga befolkningen blir immun, förändras urvalstrycket. Och vi vet inte vilken riktning viruset kommer att gå.”

i värsta fall kan dessa förändringar driva viruset för att bli resistent mot immuncellerna som genereras av för närvarande tillgängliga vacciner. De nuvarande mutanterna är virusets första försök att maximera dess samval av den mänskliga befolkningen som virala kopieringsmaskiner. Men de kan också fungera som en ryggrad där SARS-CoV-2 bygger en mer hållbar och stabil övertagande. Som en fånge som planerar en jailbreak, Bidar viruset sin tid och chippar bort på de försvar som det mänskliga immunsystemet har konstruerat. Till exempel kan viruset mutera på ett sätt som förändrar sminken av dess spikproteiner—den del av viruset där immunsystemets antikroppar försöker hålla sig till för att neutralisera viruset. Och den mutationen kanske inte räcker för att skydda viruset från dessa antikroppar. Men två eller tre kanske.

den största oroen just nu, säger Baric, är att det redan finns två eller tre varianter av SARS-CoV-2 som har mutationer på just sådana platser, ”där ytterligare mutationer kan göra en mer signifikant förändring när det gäller överförbarhet eller virulens.”

det bästa sättet att övervaka den utvecklingen är att sekvensera viruset hos så många människor som är smittade, så ofta som möjligt. Endast genom att spåra hur SARS-CoV-2 förändras kan forskare hoppas kunna ligga före de farligaste och potentiellt mer dödliga mutationerna. I November. amerikanska Centers for Disease Control (CDC) lanserade ett sekvenseringsprogram som kommer att be varje stat att skicka 10 prover varannan vecka från personer som har smittats för att mer konsekvent spåra eventuella förändringar i SARS-CoV-2s genom. Men det är ett frivilligt program. ”Det är fortfarande inte en nationell ansträngning, det är frivilligt, och det finns ingen särskild finansiering för det”, säger Baric. ”Kom igen, Vi är i det 21: a århundradet—låt oss gå in i det 21: a århundradet.”utan betydande federal finansiering dedikerad specifikt till sekvensering av SARS-CoV-2-genom, görs det mesta av arbetet i USA för närvarande av forskare vid akademiska centra som Broad Institute of MIT och Harvard och University of Washington. Sedan början av förra året har CDC arbetat för att bättre karakterisera SARS-CoV-2-virus från patientprover i samarbete med några av dessa akademiska laboratorier, såväl som statliga och lokala hälsoavdelningar och kommersiella diagnostiska företag, i konsortiet SARS-CoV-2-sekvensering för folkhälsovård, epidemiologi och övervakning (sfärer) ”om vi sekvenserar ett av 200 fall saknar vi mycket information”, säger Baric. ”Om vi sekvenserar cirka 20% av fallen kan vi börja se något och vi skulle vara i bollspelet för att hitta nya varianter. Vi kan förmodligen göra ett bättre jobb med det här i USA”

andra länder arbetar också med denna insats. Storbritannien har länge varit ledande inom genetisk sekvensering, och sannolikt på grund av deras ansträngningar kunde identifiera den nya varianten relativt snabbt efter det att den framkom. Globalt har forskare också lagt ut genetiska sekvenser från SARS-CoV-2 till den offentliga GISAID-databasen.

dr. Anthony Fauci, chef för National Institute of Allergy and Infectious Diseases, och chief medical advisor till President-elect Joe Biden, säger att hans team sekvenserar och studerar de nya varianterna för att bättre förstå vilken effekt de kan ha på sjukdom, hur nära de kan vara att orsaka allvarligare sjukdom och, ännu viktigare när fler människor vaccineras, om de nya varianterna kan undkomma skyddet av de vacciner vi vet fungerar idag.den goda nyheten är att Pfizer-BioNTech och Moderna bör göra det möjligt för företagen att utveckla nya skott utan samma långa utveckling och testning som originalen krävde om mutantstammarna blir resistenta mot de nuvarande vaccinerna. ”MRNA-plattformen är i högsta grad flexibel att vända”, säger Fauci. Om ett nytt vaccin behövdes skulle det behandlas av Food and Drug Administration som en stamförändring i virusmålet, liknande hur influensaskott modifieras varje år. ”Du kan få ut det ganska snabbt”, säger Fauci, efter att ha visat i tester med några dussin människor att det nya vaccinet producerade tillfredsställande mängder antikroppar och skydd mot mutantviruset.att spåra varje förändring som viruset gör kommer att vara avgörande för att köpa den tid som behövs för att flytta vaccinmål innan SARS-CoV-2 hoppar för långt framåt för att forskare ska komma ikapp. ”Vi tar på allvar och kommer att följa dem noga för att se till att vi inte missar något”, säger Fauci.

kontakta oss på [email protected].