Ang SARS-CoV-2 virus ay na-mutate. Aitor Diago / Sandali sa pamamagitan ng Getty Images
Ang virus ng SARS-CoV-2 ay mabilis na nagbago. Iyon ay isang pag-aalala dahil ang higit pa naililipat na mga pagkakaiba-iba ng SARS-CoV-2 ay naroroon ngayon sa US, UK at South Africa at iba pang mga bansa, at maraming tao ang nagtataka kung ang mga kasalukuyang bakuna ay mapoprotektahan ang mga tatanggap mula sa virus. Bukod dito, maraming nagtatanong kung magagawa natin panatilihin nang una sa mga susunod na pagkakaiba-iba ng SARS-CoV-2, na tiyak na babangon.
Sa aking laboratoryo Pinag-aaralan ko ang istrakturang molekular ng mga RNA virus - tulad ng isa na sanhi ng COVID-19 - at kung paano sila nagkopya at dumami sa host. Habang nahahawa ang virus sa maraming tao at kumalat ang pandemya, ang SARS-CoV-2 ay patuloy na nagbabago. Ang proseso ng ebolusyon na ito ay pare-pareho at pinapayagan nitong masubukan ng virus ang kapaligiran nito at pumili ng mga pagbabago na magpapalaki nang mas mahusay. Kaya, mahalaga na subaybayan ang mga virus para sa mga bagong pagbabago na maaaring gawing mas nakamamatay, mas maililipat o pareho.
Naghihintay ang mga tao para sa isang bakuna sa COVID-19 sa pangatlong pambansang lockdown ng England upang mapigilan ang pagkalat ng coronavirus. Gareth Fuller / PA Mga Larawan sa pamamagitan ng Getty Images
Mabilis na nagbabago ang mga virus ng RNA
Ang materyal na genetiko ng lahat ng mga virus ay naka-encode sa alinman sa DNA o RNA; isang kagiliw-giliw na tampok ng Ang mga virus ng RNA ay ang pagbabago ng mas mabilis kaysa sa mga virus sa DNA. Sa tuwing gumawa sila ng isang kopya ng kanilang mga gen gumawa sila ng isa o ilang mga pagkakamali. Inaasahang magaganap ito ng maraming beses sa loob ng katawan ng isang indibidwal na nahawahan ng COVID-19.
Maaaring isipin ng isa na ang pagkakamali sa iyong impormasyon sa genetiko ay hindi maganda - pagkatapos ng lahat, iyon ang batayan para sa mga sakit na genetiko sa mga tao. Para sa isang RNA virus, ang isang solong pagbabago sa genome nito ay maaaring gawing "patay." Iyon ay hindi masyadong masama kung sa loob ng isang nahawaang cell ng tao gumagawa ka ng libu-libong mga kopya at ilang ay hindi na kapaki-pakinabang.
Gayunpaman, ang ilang mga genome ay maaaring pumili ng isang pagbabago na kapaki-pakinabang para sa kaligtasan ng virus: Siguro ang pagbabago ay nagpapahintulot sa virus na makaiwas sa isang antibody - isang protina na gumagawa ng immune system upang mahuli ang mga virus - o isang antiviral na gamot. Ang isa pang kapaki-pakinabang na pagbabago ay maaaring pahintulutan ang virus na mahawahan ang isang iba't ibang uri ng cell o kahit isang iba't ibang mga species ng hayop. Ito ang malamang na pinapayagan ng landas Ang SARS-CoV-2 upang ilipat mula sa mga paniki sa mga tao.
Ang anumang pagbabago na magbibigay sa mga inapo ng virus ng isang mapagkumpitensyang paglago ng kalamangan ay papaboran - "napili" - at magsimulang lumakihan ang orihinal na virus ng magulang. Ipinapakita ng SARS-CoV-2 ang tampok na ito ngayon na may mga bagong variant na nagmumula pinahusay na mga katangian ng paglago. Ang pag-unawa sa likas na katangian ng mga pagbabagong ito sa genome ay magbibigay sa mga siyentista ng patnubay upang bumuo ng mga countermeasure. Ito ang klasikong senaryo ng cat-and-mouse.
Sa isang nahawaang pasyente mayroong daan-daang milyong mga indibidwal na mga particle ng virus. Kung papasok ka at pumili ng isang virus nang paisa-isa sa pasyente na ito, mahahanap mo ang isang hanay ng mga mutation o variant sa halo. Ito ay isang katanungan kung alin ang may kalamangan sa paglago - iyon ay, alin ang maaaring umunlad dahil mas mahusay sila kaysa sa orihinal na virus. Iyon ang mga magiging matagumpay sa panahon ng pandemya.
Sa mga mutasyon na napansin, ang isa ba sa partikular na pag-aalala?
Anumang solong variant o pagbabago sa virus ay marahil ay hindi gaanong may problema. Isang solong pagbabago sa spike protein - alin ang rehiyon ng virus na nakakabit sa mga cell ng tao - Marahil ay hindi magiging isang malaking banta habang inilulunsad ng medikal na komunidad ang mga bakuna.
Ang bagong pagkakaiba-iba ng coronavirus ng SARS-CoV-2, B.1.1.7., Ay unang nakilala sa UK noong Disyembre. Ang pulang bagay ay isang spike protein ng coronavirus, at nakikipag-ugnay ito sa (asul) na receptor ng ACE2 sa cell ng tao upang mahawahan ito. Ang mga mutasyon ng bagong variant ay may label, na ipinapakita ang kanilang posisyon sa spike protein. Juan Gaertner / Science Photo Library sa pamamagitan ng Getty Images
Ang kasalukuyang mga bakuna ay nagbubunsod ng immune system upang makabuo ng mga antibodies na kinikilala at tina-target ang spike protein sa virus, na mahalaga para sa pagsalakay sa mga cell ng tao. Naobserbahan ng mga syentista ang akumulasyon ng maraming pagbabago sa spike protein sa variant ng South Africa.
Pinapayagan ng mga pagbabagong ito ang SARS-CoV-2, halimbawa, na higit na mahigpit na ikabit sa receptor ng ACE2 at mas mahusay na ipasok ang mga cell ng tao, ayon sa paunang pag-aaral na hindi nai-publish. Ang mga pagbabago na iyon ay maaaring paganahin ang virus nang mas madaling mahawahan ang mga cell at mapahusay ang kakayahang mailipat nito. Sa maraming pagbabago sa spike protein, ang mga bakuna ay maaaring hindi na makagawa ng isang malakas na tugon sa resistensya laban sa mga bagong variant na virus. Iyon ay isang dobleng whammy: isang hindi gaanong mabisang bakuna at isang mas matatag na virus.
Sa ngayon, hindi kailangang magalala ang publiko tungkol sa kasalukuyang mga bakuna. Sinusubaybayan ng mga nangungunang tagagawa ng bakuna kung gaano kahusay makontrol ng kanilang mga bakuna ang mga bagong variant na ito at handa nang sabunutan ang disenyo ng bakuna upang matiyak na maprotektahan laban sa mga umuusbong na pagkakaiba-iba. Halimbawa, sinabi ni Moderna na aayusin nito ang pangalawa o booster injection upang mas malapit na maitugma ang pagkakasunud-sunod ng variant ng South Africa. Maghihintay lamang tayo at makita, dahil maraming tao ang tumatanggap ng mga pagbabakuna, kung ang mga rate ng paghahatid ay bababa.
Bakit ang pagbaba ng susi ng paghahatid?
Ang pagbaba ng mga rate ng paghahatid ay nangangahulugang mas kaunting mga impeksyon. Ang mas kaunting pagtitiklop ng virus ay humahantong sa mas kaunting mga pagkakataon para sa virus na umunlad sa mga tao. Na may mas kaunting pagkakataon na makapag-mutate, ang evolution ng virus ay mabagal at mayroong mas mababang peligro ng mga bagong variant.
Ang pamayanang medikal ay kailangang gumawa ng isang malaking pagtulak at makakuha ng maraming tao na nabakunahan at sa gayon ay protektado hangga't maaari. Kung hindi, ang virus ay magpapatuloy na lumaki sa maraming bilang ng mga tao at makagawa ng mga bagong pagkakaiba-iba.
Paano magkakaiba ang mga bagong variant
Ang Ang variant ng UK, na kilala bilang B.1.1.7., Ay tila mas mahigpit na nagbubuklod sa receptor ng protina na tinatawag na ACE2, na nasa ibabaw ng mga cell ng tao.
Sa palagay ko hindi namin nakita ang malinaw na katibayan na ang mga virus na ito ay mas pathogenic, na nangangahulugang mas nakamamatay. Ngunit maaari silang mailipat nang mas mabilis o mas mahusay. Nangangahulugan iyon na maraming mga tao ang mahahawa, na isinasalin sa mas maraming mga tao na mai-ospital.
[Malalim na kaalaman, araw-araw. Mag-sign up para sa newsletter ng Pag-uusap.]
Ang variant ng South Africa, na kilala bilang 501.V2, ay may maraming mutation sa gen na nag-encode ng spike protein. Ang mga mutasyon na ito tulungan ang virus na makaiwas sa tugon ng antibody.
Ang mga Antibodies ay may katangi-tanging katumpakan para sa kanilang target, at kung ang target ay nagbago ng bahagyang hugis, tulad ng variant na ito - kung saan tinawag ng mga virologist na makatakas mutant - ang antibody ay hindi na mahigpit na makagapos, dahil nawawalan ito ng lakas upang protektahan.
Bakit kailangan nating subaybayan ang mga mutasyon?
Nais naming tiyakin na ang mga pagsusuri sa diagnostic ay nakakakita ng lahat ng mga virus. Kung may mga mutasyon sa materyal na pang-genetiko ng virus, maaaring hindi makita ng isang pagsubok na antibody o PCR ito nang mahusay o sa lahat.
Upang matiyak na ang bakuna ay magiging epektibo, kailangang malaman ng mga mananaliksik kung ang virus ay umuusbong at makatakas sa mga antibodies na na-trigger sa pamamagitan ng bakuna.
Ang isa pang kadahilanan na mahalaga ang pagsubaybay sa mga bagong pagkakaiba-iba ay ang mga taong nahawahan ay maaaring mahawahan muli kung ang virus ay nagbago at hindi ito makilala ng kanilang immune system at isara ito.
Ang pinakamahusay na paraan upang maghanap para sa mga umuusbong na pagkakaiba-iba sa populasyon ay ang gumawa ng random na pagkakasunud-sunod ng mga virus ng SARS-CoV-2 mula sa mga sample ng pasyente sa magkakaibang mga background ng genetiko at mga lokasyon ng heograpiya.
Ang mas maraming pagkakasunud-sunod na data na kinokolekta ng mga mananaliksik, ang mas mahusay na mga developer ng bakuna ay makakatugon nang maaga ng mga pangunahing pagbabago sa populasyon ng virus. Maraming mga sentro ng pagsasaliksik sa buong US at mundo ay ramping up ang kanilang mga kakayahan sa pagsunud-sunod upang maisakatuparan ito.
Tungkol sa Ang May-akda
Richard Kuhn, Propesor ng Biological Science, Purdue University
Ang artikulong ito ay muling nai-publish mula sa Ang pag-uusap sa ilalim ng lisensya ng Creative Commons. Basahin ang ang orihinal na artikulo.
Mga Kaugnay na Libro:
The Body Keeps the Score: Brain Mind and Body in the Healing of Trauma
ni Bessel van der Kolk
Tinutuklas ng aklat na ito ang mga koneksyon sa pagitan ng trauma at pisikal at mental na kalusugan, na nag-aalok ng mga insight at diskarte para sa pagpapagaling at pagbawi.
I-click para sa karagdagang impormasyon o para mag-order
Paghinga: Ang Bagong Agham ng Nawalang Sining
ni James Nestor
Sinasaliksik ng aklat na ito ang agham at kasanayan sa paghinga, na nag-aalok ng mga insight at diskarte para sa pagpapabuti ng pisikal at mental na kalusugan.
I-click para sa karagdagang impormasyon o para mag-order
The Plant Paradox: Ang Mga Nakatagong Panganib sa "Malulusog" na Pagkaing Nagdudulot ng Sakit at Pagtaas ng Timbang
ni Steven R. Gundry
Tinutuklas ng aklat na ito ang mga link sa pagitan ng diyeta, kalusugan, at sakit, na nag-aalok ng mga insight at diskarte para sa pagpapabuti ng pangkalahatang kalusugan at kagalingan.
I-click para sa karagdagang impormasyon o para mag-order
The Immunity Code: The New Paradigm for Real Health and Radical Anti-Aging
ni Joel Greene
Ang aklat na ito ay nag-aalok ng bagong pananaw sa kalusugan at kaligtasan sa sakit, na kumukuha sa mga prinsipyo ng epigenetics at nag-aalok ng mga insight at diskarte para sa pag-optimize ng kalusugan at pagtanda.
I-click para sa karagdagang impormasyon o para mag-order
Ang Kumpletong Gabay sa Pag-aayuno: Pagalingin ang Iyong Katawan sa Pamamagitan ng Pasulput-sulpot, Kahaliling Araw, at Pinahabang Pag-aayuno
ni Dr. Jason Fung at Jimmy Moore
Tinutuklas ng aklat na ito ang agham at kasanayan ng pag-aayuno na nag-aalok ng mga insight at diskarte para sa pagpapabuti ng pangkalahatang kalusugan at kagalingan.
