Makeda Robinson, MD, doktor, är en specialist på infektionssjukdomar som för närvarande studerar interaktioner mellan virus och värd i nya virus vid Stanford University. Varje vecka bryter Dr. Robinson ner komplicerade COVID-19-ämnen och behandlar pressande folkhälsoproblem.
När vetenskapliga ansträngningar för att utplåna SARS-CoV-2 intensifieras, så gör virusets struktur och aktiviteter också. Vi gör allt vi kan för att hålla SARS-CoV-2 utanför kartan, så det gör allt för att stanna kvar på den. I första hand: det är att mutera.
Vad betyder dessa mutationer? Kommer de att visa sig mer skadliga för oss än det ursprungliga viruset, eller är de godartade händelser? Viktigast, hur kommer dessa mutationer att påverka vårt nuvarande behandlings- och vaccinarbete? Dr Robinson pratade med Verywell Health om vetenskapen bakom virala mutationer och vad de betyder för framtiden för SARS-CoV-2, samt försök att identifiera och utrota den.
COVID-19-vacciner: Håll dig uppdaterad om vilka vacciner som finns, vem som kan få dem och hur säkra de är.
Verywell Health: Varför muterar ett virus?
Dr. Robinson: Virus, som människor, är under konstant evolutionärt tryck, så målet för ett virus är att överleva och föröka sig. Mutationerna som förekommer i ett virus är ofta ett svar på vårt immunsystems olika ansträngningar att identifiera och neutralisera det. Varje gång ett virus replikeras görs slumpmässiga mutationer i dess genom. Detta förekommer oftare i RNA-virus som SARS-CoV-2 jämfört med DNA-virus som herpesvirus, som vi har levt med längre.
Virus som SARS-CoV-2 och det ursprungliga SARS-viruset hoppade in i människor från andra djurvärdar. När de först smittade människor var det som en helt ny värld för dem. De var tvungna att lära sig att anpassa sig och förändras i en miljö som försöker söka efter och döda dem, vilket utlöser ett "överlevnad av de starkaste" -scenariot. Varje virus kommer att ha sina egna förmågor att navigera i det mänskliga immunsystemet, och de stammar med bästa undvikelsestaktik kommer att bli dominerande.
Om mutationen leder till en infektion som är snabbt dödlig, kommer den att skada värden för mycket och förlora möjligheten att smitta andra i samhället. På detta sätt kan viruset snabbt utrotas och det är osannolikt att det orsakar en global pandemi.
Å andra sidan, om viruset är för svagt, kommer vårt immunsystem snabbt att upptäcka och döda det, vilket förhindrar att viruset replikeras och sprider sig också till andra.
Det finns en söt plats för ett virus där det kan infektera och spridas så effektivt som möjligt. Ju längre tid det har att utvecklas med oss, desto bättre blir det att anpassa sig till vårt försvar.
Verywell Health: Är virusmutationer alltid en dålig sak?
Dr. Robinson: Virusmutationer behöver inte nödvändigtvis vara en dålig sak; de är en naturlig process som inträffar under viral livscykel. Faktum är att många av mutationerna är helt godartade förändringar. Virus går igenom processen med naturligt urval, där de virusstammar som är bäst utrustade för att trivas i en ny miljö kommer att vinna ut. Att spåra dessa förändringar på ett sätt är som att sätta ihop ett släktträd och förstå hur varje gren är olika, men relaterad till den andra.
Men när ett virus börjar glida från sin ursprungliga sekvens måste vi vara mer försiktiga med de förebyggande metoder och behandlingar som vi tillhandahåller. Om dessa ingrepp riktar sig mot viruset i sig, kanske de inte fungerar lika enhetligt som tidigare. När viruset blir djupare bekant med sin värd förändras dess försvar i enlighet därmed. Så vi måste tänka ännu mer på hur vi utformar terapier än vi kanske måste ha varit tidigare när viruset var mer homogent. En behandling som kan ha fungerat bra i april kanske inte har samma effekt i oktober, eftersom viruset har utvecklats.
Verywell Health: Har det förekommit några mutationer i SARS-CoV-2?
Dr. Robinson: Viruset har utvecklat flera mutationer som cirkulerar i befolkningen just nu. En ny studie som sekvenserade över 7 000 genom identifierade 198 olika återkommande mutationer.
Medan många av mutationerna är ofarliga, hittade forskare en specifik mutation i spikproteinet - den del av viruset som hakar fast i mänskliga celler - som nu har blivit den dominerande globala stammen av viruset. Det betyder att när vi ser tillbaka på det ursprungliga genomet som sekvenserades från Wuhan, Kina, är den specifika genomssekvensen inte längre den vanligaste, och detta nya spikprotein är nu den dominerande stammen. Mutationen har fått namnet G614, vilket innebär att aminosyran förändrades vid 614: e position.
Många av de vacciner som utvecklas just nu riktar sig mot spikproteinet, så om vi ser en verklig förändring i målsekvensen måste vi vara otroligt försiktiga med vad vi märker som ett "tillräckligt neutraliserande svar" i vaccinklinik. försök.
Jag tror att vi också måste tänka på kombinationsbehandling och fortsätta utveckla andra tillvägagångssätt parallellt. Att identifiera områden av viruset som är konsekventa mellan stammarna kan ge vår bästa chans att utforma de bästa terapierna och vaccinerna framåt. Om vi funderar på att bara ha ett specifikt mål måste vi fråga oss om det tillvägagångssättet fortsätter att fungera när viruset fortsätter att anpassa sig och förändras.
Verywell Health: Har någon av dessa mutationer gjort viruset mer dödligt?
Dr. Robinson: Vi lär oss fortfarande om virulensfaktorer som är förknippade med de nya stammarna. Vissa av dessa mutationer kan leda till en ökad infektionshastighet eller reinfektion.
Det första reinfektionsfallet beskrevs nyligen i Hong Kong. Patienten infekterades initialt med en virusstam som liknade den ursprungliga Wuhan-stammen och infekterades sedan fyra och en halv månad senare med en annan virusstam. Stammen av reinfektionen innehöll den nya spikproteinmutationen, som har förknippats med allvarligare sjukdom.
En nyCellpapper tittade närmare på denna specifika mutation, kallad G614, och fann att de som var infekterade med ett virus som innehöll G614-mutationen hade en längre viraldos. Detta betyder att de var smittsamma under en längre tid. Forskare fann också att vid infektion av celler i labbet visade G614-viruset en upp till niofaldig ökning av infektivitet jämfört med den ursprungliga spikproteinsekvensen, kallad D614.
Verywell Health: Om någon förvärvar SARS-CoV-2-immunitet, finns det en chans att de inte är immuna mot en muterad virusstam?
Dr Robinson: Återinfektionsfallet har väckt viktiga frågor om huruvida dessa nya mutationer kan påverka hur viruset utlöser våra B- och T-cellsvar, vilket är immuncellerna vi behöver för att bekämpa viruset och utveckla antikroppar. Flera av mutationerna som ses i återinfektionsfallet har förmågan att interagera med det adaptiva immunsystemet. Detta väcker oro för att immunsvaret som vissa människor har utvecklat mot det ursprungliga SARS-CoV-2-viruset under våren kan vara annorlunda än de svar som behövs för att få ett effektivt svar på SARS-CoV-2-viruset som för närvarande cirkulerar. Detta gör utvecklingen av ett effektivt vaccin ännu mer komplicerat och viktigt.
Verywell Health: Muterar detta virus i normal takt jämfört med andra virus?
Dr. Robinson: SARS-CoV-2 verkar ackumuleras i genomsnitt cirka två mutationer per månad, en hastighet som är två till fyra gånger långsammare än influensa. Målet nu kommer att vara att lära sig hur olika stammar reagerar på oss och dyka djupare in i dessa varianter. </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s>
Verywell Health: En potentiell mutation som identifierats av forskare har kopplats till mildare fall av COVID-19. Betyder detta att mutationer kan vara bra?
Dr. Robinson: Det har skett en dokumenterad mutation som verkar försvaga viruset. Infektion med en virusstam som innehåller en 29-nukleotidradering kan minska virusets svårighetsgrad. Det har beskrivits som leder till en lägre sannolikhet för patienter som behöver extra syre och kan också ha lägre replikationshastigheter.
Vi lär oss fortfarande varför ett svagare virus inte bara skulle utrotas. Att ha en ”svagare” version av ett virus kan ha fördelar och risker för oss. Det svagare viruset kanske inte gör oss supersjuka, men det ökar möjligheten att smitta fler människor. Vi kanske inte monterar tillräckligt starkt immunsvar, vilket hindrar dem som har smittats från att skapa tillräckliga antikroppar.
Verywell Health: Hur påverkar SARS-CoV-2-mutationerna vaccinutvecklingen?
Dr. Robinson: Detta är en viktig fråga när man funderar på att utveckla de bästa vaccinstrategierna. Vi kommer sannolikt att behöva en kombination av tillvägagångssätt om målet är att stoppa spridningen av viruset. Ett vaccin riktat mot ett specifikt viralt antigen kanske inte räcker.
Vi lär oss fortfarande om säkerheten och effekten av de nyare vaccinteknologierna som måste undersökas innan de ges allmänt. Att hitta sätt att montera ett immunsvar med lämplig bredd och djup för att överväldiga och neutralisera viruset kommer att bli nyckeln till att utveckla adekvat immunitet för att stödja flockimmuniteten. Vi måste lära oss om dessa nya stammar och mutationer kommer att försvaga vårt svar på vaccination.
Verywell Health: Vad är en viktig sak som människor behöver veta om mutationer?
Dr. Robinson: Vi måste alla fortsätta leva våra liv som vi riskerar infektion. Även om du tidigare har haft en COVID-19-infektion, fortsätt leva ditt liv som om du löper lika hög risk som någon annan. Den framväxande informationen om mutationer och återinfektioner borde göra oss försiktiga med tanken på immunitet "certifikat" eller "pass", där de som tidigare har smittats inte längre behöver följa samma riktlinjer som de som fortfarande är naiva mot viruset . Vi bör fortfarande vara fokuserade på att använda alla tillgängliga verktyg för att skydda oss själva och våra samhällen.
