Makeda Robinson, MD, PhD, adalah pakar penyakit berjangkit yang sedang mengkaji interaksi virus-host dalam virus yang muncul di Universiti Stanford. Setiap minggu, Dr. Robinson menguraikan topik COVID-19 yang rumit dan menangani masalah kesihatan awam yang mendesak.
Sebagai usaha ilmiah untuk menghapuskan SARS-CoV-2 semakin meningkat, begitu juga struktur dan aktiviti virus. Kami melakukan semua yang kami dapat untuk memastikan SARS-CoV-2 dari peta, jadi kami melakukan segala daya untuk terus menggunakannya. Terutama: ia bermutasi.
Apa maksud mutasi ini? Adakah ia akan terbukti lebih berbahaya bagi kita daripada virus yang asal, atau adakah kejadian itu berbahaya? Yang paling penting, bagaimana mutasi ini akan mempengaruhi usaha rawatan dan vaksin kita sekarang? Dr Robinson bercakap dengan Verywell Health mengenai sains di sebalik mutasi virus dan apa yang mereka maksudkan untuk masa depan SARS-CoV-2, serta usaha untuk mengenal pasti dan membasmi penyakit itu.
Vaksin COVID-19: Ikuti perkembangan vaksin yang tersedia, siapa yang boleh mendapatkannya, dan seberapa selamatnya.
Kesihatan Sangat Baik: Mengapa virus bermutasi?
Dr. Robinson: Virus, seperti manusia, berada di bawah tekanan evolusi yang berterusan, jadi tujuan virus adalah bertahan dan membiak. Mutasi yang berlaku pada virus selalunya merupakan tindak balas terhadap pelbagai usaha sistem imun kita untuk mengenal pasti dan meneutralkannya. Setiap kali virus meniru, mutasi rawak dibuat dalam genomnya. Ini berlaku lebih kerap pada virus RNA seperti SARS-CoV-2 berbanding dengan virus DNA seperti virus herpes, yang telah lama kita tinggali.
Virus seperti SARS-CoV-2 dan virus SARS asal melompat ke manusia dari inang haiwan lain. Ketika mereka pertama kali menjangkiti manusia, itu seperti dunia baru bagi mereka. Mereka harus belajar bagaimana beradaptasi dan berubah dalam lingkungan yang berusaha mencari dan membunuh mereka, memicu senario "survival of the fittest". Setiap virus akan mempunyai kemampuan sendiri untuk menavigasi sistem kekebalan tubuh manusia, dan tekanan dengan taktik pengelakan terbaik akan menjadi dominan.
Sekiranya mutasi membawa kepada jangkitan yang cepat mematikan, ia akan menyebabkan bahaya kepada tuan rumah, kehilangan peluang untuk menjangkiti orang lain dalam komuniti. Dengan cara ini, virus ini cepat pupus dan tidak mungkin menyebabkan wabak global.
Sebaliknya, jika virus terlalu lemah, sistem kekebalan tubuh kita akan cepat mengesan dan membunuhnya, mencegah virus mereplikasi dan menyebar ke orang lain juga.
Terdapat titik manis bagi virus di mana ia dapat menjangkiti dan menyebar secepat mungkin. Semakin lama masa yang diperlukan untuk berkembang bersama kita, semakin baik untuk menyesuaikan diri dengan pertahanan kita.
Kesihatan Sangat Baik: Adakah mutasi virus selalu menjadi perkara buruk?
Dr. Robinson: Mutasi virus tidak semestinya menjadi perkara yang buruk; mereka adalah proses semula jadi yang berlaku semasa kitaran hidup virus. Sebenarnya, banyak mutasi adalah perubahan yang benar-benar jinak. Virus melalui proses pemilihan semula jadi, di mana strain virus yang paling sesuai untuk berkembang dalam persekitaran baru akan menang. Menjejaki perubahan ini, dengan cara, seperti mengumpulkan pohon keluarga dan memahami bagaimana setiap cabang berbeza, tetapi berkaitan dengan yang lain.
Namun, ketika virus mulai menyimpang dari urutan asalnya, kita harus lebih berhati-hati dengan kaedah pencegahan dan rawatan yang kita berikan. Sekiranya campur tangan tersebut ditujukan kepada virus itu sendiri, mereka mungkin tidak semuanya berfungsi secara seragam seperti sebelumnya. Oleh kerana virus menjadi lebih dekat dengan inangnya, pertahanannya berubah dengan sewajarnya. Oleh itu, kita harus lebih peka tentang bagaimana kita merancang terapi daripada yang mungkin kita lakukan sebelumnya ketika virus lebih homogen. Rawatan yang mungkin berjalan dengan baik pada bulan April mungkin tidak memberi kesan yang sama pada bulan Oktober, kerana virus itu telah berkembang.
Kesihatan Sangat Baik: Adakah terdapat mutasi dalam SARS-CoV-2?
Robinson: Virus ini telah mengembangkan beberapa mutasi yang beredar pada populasi sekarang. Satu kajian baru-baru ini yang merangkumi lebih dari 7.000 genom mengenal pasti 198 mutasi berulang yang berbeza.
Walaupun banyak mutasi tidak berbahaya, para penyelidik menemui mutasi spesifik dalam protein lonjakan - bahagian virus yang tersekat pada sel manusia - yang kini telah menjadi strain virus global yang dominan. Ini bermaksud bahawa ketika kita melihat kembali genom asli yang diuruskan dari Wuhan, China, urutan genom tertentu tidak lagi paling biasa, dan protein lonjakan baru ini sekarang merupakan strain yang dominan. Mutasi tersebut diberi nama G614, yang bermaksud ada perubahan dalam asam amino pada kedudukan ke-614.
Banyak vaksin yang sedang dikembangkan sekarang mensasarkan protein lonjakan, jadi jika kita melihat perubahan yang benar dalam urutan sasaran, kita harus sangat berhati-hati dengan apa yang kita label sebagai "tindak balas peneutralan yang cukup" dalam klinis vaksin percubaan.
Saya percaya kita juga perlu memikirkan terapi kombinasi dan terus mengembangkan pendekatan lain secara selari. Mengenal pasti kawasan virus yang konsisten antara strain dapat memberikan peluang terbaik kami dalam merancang terapi dan vaksin terbaik untuk terus maju. Sekiranya kita memikirkan untuk hanya mempunyai satu sasaran tertentu, maka kita harus bertanya pada diri sendiri apakah pendekatan itu akan terus berfungsi kerana virus itu terus beradaptasi dan berubah.
Kesihatan Sangat Baik: Adakah salah satu daripada mutasi ini menjadikan virus lebih mematikan?
Robinson: Kami masih belajar mengenai faktor virulensi yang berkaitan dengan strain yang muncul. Sebilangan mutasi ini boleh menyebabkan peningkatan kadar jangkitan atau jangkitan semula.
Kes jangkitan semula yang pertama dijelaskan di Hong Kong. Pesakit pada awalnya dijangkiti strain virus yang serupa dengan strain Wuhan yang asal, dan kemudian dijangkiti empat setengah bulan kemudian dengan strain virus yang berbeza. Ketegangan jangkitan semula mengandungi mutasi protein lonjakan baru, yang dikaitkan dengan penyakit yang lebih teruk.
Baru-baru iniSelkertas melihat lebih dekat pada mutasi spesifik ini, disebut sebagai G614, dan mendapati bahawa mereka yang dijangkiti virus yang mengandung mutasi G614 mempunyai jangka waktu penumpahan virus yang lebih lama. Ini bermaksud mereka berjangkit untuk jangka masa yang lebih lama. Para penyelidik juga mendapati bahawa ketika menjangkiti sel di makmal, virus G614 menunjukkan peningkatan infeksi sehingga sembilan kali lipat dibandingkan dengan urutan protein lonjakan asli, yang disebut D614.
Kesihatan Sangat Baik: Sekiranya seseorang memperoleh imuniti SARS-CoV-2, adakah kemungkinan mereka tidak kebal terhadap strain virus yang bermutasi?
Robinson: Kes jangkitan semula telah menimbulkan pertanyaan penting mengenai apakah mutasi baru ini dapat mempengaruhi cara virus memicu tindak balas sel B dan T kita, yang merupakan sel imun yang kita perlukan untuk melawan virus dan mengembangkan antibodi. Beberapa mutasi yang dilihat dalam kes jangkitan semula mempunyai kemampuan untuk berinteraksi dengan sistem imun adaptif. Ini menimbulkan kekhawatiran bahawa tindak balas imun yang dikembangkan oleh beberapa orang terhadap virus SARS-CoV-2 awal pada musim bunga mungkin berbeza daripada tindak balas yang diperlukan untuk meningkatkan tindak balas yang efektif terhadap virus SARS-CoV-2 yang saat ini beredar. Ini menjadikan pengembangan vaksin yang berkesan menjadi lebih kompleks dan penting.
Kesihatan Sangat Baik: Adakah virus ini bermutasi pada kadar normal berbanding virus lain?
Robinson: SARS-CoV-2 sepertinya mengumpulkan sekitar dua mutasi setiap bulan secara rata-rata, kadar yang dua hingga empat kali lebih lambat daripada influenza. Matlamatnya sekarang adalah untuk belajar bagaimana strain yang berbeza bertindak balas terhadap kita dan menyelami varian ini dengan lebih mendalam.
Kesihatan Sangat Baik: Satu kemungkinan mutasi yang dikenal pasti oleh para saintis dikaitkan dengan kes COVID-19 yang lebih ringan. Adakah ini bermakna mutasi boleh menjadi baik?
Dr. Robinson: Ada mutasi yang didokumentasikan yang ternyata melemahkan virus. Jangkitan dengan strain virus yang mengandungi penghapusan 29 nukleotida dapat mengurangkan keparahan virus. Ini digambarkan membawa kepada kemungkinan lebih rendah pesakit memerlukan oksigen tambahan, dan mungkin juga mempunyai kadar replikasi yang lebih rendah.
Kami masih belajar mengapa virus yang lebih lemah tidak akan pupus. Mempunyai versi virus yang lebih lemah boleh memberi manfaat dan risiko kepada kita. Virus yang lebih lemah mungkin tidak menjadikan kita sangat sakit, tetapi meningkatkan kemungkinan menjangkiti lebih banyak orang. Kita juga mungkin tidak mendapat respons imun yang cukup kuat, mencegah mereka yang dijangkiti membuat antibodi yang mencukupi.
Kesihatan Sangat Baik: Bagaimana mutasi SARS-CoV-2 mempengaruhi perkembangan vaksin?
Dr. Robinson: Ini adalah persoalan penting ketika memikirkan untuk mengembangkan strategi vaksin terbaik. Kita mungkin memerlukan kombinasi pendekatan jika tujuannya adalah untuk menghentikan penyebaran virus. Satu vaksin yang mensasarkan satu antigen virus tertentu mungkin tidak mencukupi.
Kami juga masih belajar mengenai keselamatan dan keberkesanan teknologi vaksin yang lebih baru yang perlu diperiksa sebelum diberikan secara meluas. Mencari cara untuk meningkatkan tindak balas imun dengan luas dan kedalaman yang sesuai untuk mengatasi dan meneutralkan virus akan menjadi kunci untuk mengembangkan imuniti yang mencukupi untuk menyokong kekebalan kawanan. Kita harus belajar apakah strain dan mutasi baru ini akan melemahkan tindak balas kita terhadap vaksinasi.
Kesihatan Sangat Baik: Apa satu perkara penting yang perlu diketahui oleh orang ramai mengenai mutasi?
Dr. Robinson: Kita semua perlu terus menjalani kehidupan seperti kita berisiko mendapat jangkitan. Walaupun anda pernah mengalami jangkitan COVID-19 pada masa lalu, teruskan menjalani hidup anda seolah-olah anda berisiko tinggi seperti orang lain. Data yang muncul mengenai mutasi dan jangkitan semula harus membuat kita waspada terhadap idea "sijil" atau "pasport" kekebalan di mana mereka yang sebelumnya telah dijangkiti tidak lagi perlu mematuhi panduan yang sama dengan mereka yang masih naif terhadap virus tersebut. . Kita semua harus tetap fokus menggunakan semua alat yang ada untuk melindungi diri dan masyarakat kita.
