A SARS-CoV-2 vírus mutálódott. Aitor Diago / pillanat a Getty Images-en keresztül
A SARS-CoV-2 vírus gyorsan mutálódott. Ez azért aggasztó, mert ezek több a SARS-CoV-2 átvihető változatai jelenleg jelen vannak az Egyesült Államokban, az Egyesült Királyságban, Dél - Afrikában és más országokban, és sok ember kíváncsi hogy a jelenlegi oltások megvédik-e a befogadókat a vírustól. Továbbá sokan megkérdőjelezik, hogy képesek leszünk-e rá lépjen előre a SARS-CoV-2 jövőbeli változatai előtt, ami minden bizonnyal fel fog merülni.
A laboratóriumomban Vizsgálom az RNS vírusok molekuláris szerkezetét - hasonlóan ahhoz, amely a COVID-19-et okozza - és hogyan replikálódnak és szaporodnak a gazdagépen. Amint a vírus több embert megfertőz és a járvány terjed, a SARS-CoV-2 tovább fejlődik. Ez az evolúciós folyamat állandó, és lehetővé teszi a vírus számára, hogy mintát vegyen a környezetéből és kiválassza azokat a változásokat, amelyek hatékonyabb növekedést eredményeznek. Ezért fontos a vírusokat olyan új mutációk figyelemmel kísérni, amelyek halálosabbá, átterjedtebbé vagy mindkettővé tehetik őket.
Az emberek egy COVID-19 vakcinára várnak Anglia harmadik nemzeti lezárása alatt, hogy megfékezzék a koronavírus terjedését. Gareth Fuller / PA Images a Getty Images-en keresztül
Az RNS vírusok gyorsan fejlődnek
Az összes vírus genetikai anyagát DNS vagy RNS kódolja; egyik érdekes tulajdonsága Az RNS vírusok az, hogy sokkal gyorsabban változnak mint a DNS vírusok. Valahányszor másolatot készítenek génjeikről, elkövetnek egy vagy néhány hibát. Ez várhatóan sokszor előfordul a COVID-19 fertőzésben szenvedő egyének testén belül.
Azt gondolhatnánk, hogy rossz a hibája a genetikai információinak - végül is ez az alapja az emberi genetikai betegségeknek. Egy RNS vírus esetében a genomjának egyetlen változása „halottá” teheti. Ez nem túl rossz, ha egy fertőzött emberi sejt belsejében több ezer másolatot készít, és néhány már nem hasznos.
Egyes genomok azonban felvehetnek egy olyan változást, amely előnyös a vírus túlélése szempontjából: Lehet, hogy a változás lehetővé teszi a vírus számára, hogy elkerülje az antitestet - egy olyan fehérjét, amelyet az immunrendszer a vírusok elkapására termel - vagy egy vírusellenes gyógyszert. Egy másik előnyös változás lehetővé teheti a vírus számára, hogy más típusú sejteket vagy akár más állatfajokat is megfertőzzen. Valószínűleg ez az út, amely lehetővé tette SARS-CoV-2 a denevérekből az emberekbe való áttéréshez.
Minden olyan változás, amely a vírus leszármazottainak versenyképes növekedési előnyt biztosít, előnyben részesül - „kiválasztva” - és kezdi kinőni az eredeti szülő vírust. A SARS-CoV-2 ezt a funkciót most új változatokkal mutatja be fokozott növekedési tulajdonságok. A genomban bekövetkező ezen változások természetének megértése útmutatást nyújt a tudósoknak az ellenintézkedések kidolgozásához. Ez a klasszikus macska-egér forgatókönyv.
Egy fertőzött betegben több száz millió egyedi vírusrészecske található. Ha egyszerre egy vírust választana ki ebben a páciensben, akkor a mutációban vagy mutációinak egy sorát találja a keverékben. Kérdés, hogy melyikük rendelkezik növekedési előnnyel - vagyis melyik fejlődhet ki, mert jobb, mint az eredeti vírus. Ezek azok, amelyek sikeresek lesznek a járvány idején.
A kimutatott mutációk közül különös aggodalomra ad okot?
A vírus egyetlen változata vagy változása valószínűleg nem olyan problémás. A tüskefehérje egyetlen változása - ami az a vírusnak az emberi sejtekhez kötődő régiója - valószínűleg nem fog nagy fenyegetést jelenteni, mivel az orvosi közösség bevezeti az oltásokat.
A SARS-CoV-2 koronavírus új változatát, a B.1.1.7-et először decemberben azonosították az Egyesült Királyságban. A vörös tárgy a koronavírus tüskefehérje, és kölcsönhatásba lép az emberi sejt (kék) ACE2 receptorával, hogy megfertőzze azt. Az új variáns mutációit jelölik, megmutatva a tüskefehérjék helyzetét. Juan Gaertner / Science Photo Library via Getty Images
A jelenlegi oltások arra ösztönzik az immunrendszert, hogy olyan antitesteket állítson elő, amelyek felismerik és megcélozzák a tüskefehérjét a víruson, ami elengedhetetlen az emberi sejtek behatolásához. A tudósok megfigyelték a a tüskefehérje többszörös változása a dél-afrikai változatban.
Ezek a változások lehetővé teszik a SARS-CoV-2 számára, hogy szorosabban kapcsolódjon az ACE2 receptorhoz, és hatékonyabban juthasson be az emberi sejtekbe. előzetes publikálatlan tanulmányok. Ezek a változtatások lehetővé tehetik a vírus számára, hogy könnyebben megfertőzze a sejteket, és fokozza az átvitelét. A tüskefehérje többszörös változásával a vakcinák már nem képesek erős immunválaszt létrehozni az új variáns vírusokkal szemben. Ez kettős csalás: kevésbé hatékony vakcina és robusztusabb vírus.
Jelenleg a lakosságnak nem kell aggódnia a jelenlegi oltások miatt. A vezető oltóanyaggyártók figyelemmel kísérik, hogy oltóanyagaik mennyire kontrollálják ezeket az új variánsokat, és készen állnak az oltóanyag kialakításának módosítására annak biztosítása érdekében, hogy védelmet nyújtsanak ezekkel a feltörekvő változatokkal szemben. A Moderna például kijelentette, hogy beállítja a második vagy az emlékeztető injekciót hogy jobban illeszkedjen a dél-afrikai változat sorrendjéhez. Csak várnunk kell, és látni kell, hogy minél többen kapnak oltást, csökken-e az átviteli sebesség.
Miért leengedi az átviteli kulcsot?
Az átviteli sebesség csökkenése kevesebb fertőzést jelent. A kevesebb vírusreplikáció kevesebb lehetőséget biztosít a vírus emberben való fejlődésére. Kevesebb mutációs lehetőséggel a vírus fejlődése lelassul, és kisebb az új változatok kockázata.
Az orvosi közösségnek nagy erőfeszítéseket kell tennie, és minél több embert be kell oltania és így védeni kell. Ha nem, akkor a vírus továbbra is nagy számban fog növekedni, és új változatokat fog termelni.
Miben különböznek az új változatok
A Úgy tűnik, hogy a B.1.1.7. Néven ismert brit változat szorosabban kötődik hoz fehérje receptor, az úgynevezett ACE2, amely az emberi sejtek felszínén található.
Nem hiszem, hogy láttunk egyértelmű bizonyítékot arra, hogy ezek a vírusok patogénebbek, ami halálosabbakat jelent. De lehet, hogy gyorsabban vagy hatékonyabban továbbítják őket. Ez azt jelenti, hogy több ember fog fertőzni, ami több embert jelent, akik kórházba kerülnek.
[Mély tudás, minden nap. Iratkozzon fel a The Conversation hírlevelére.]
Az 501. V2 néven ismert dél-afrikai variánsnak több mutációja van a tüskefehérjét kódoló génben. Ezek a mutációk segít a vírusnak elkerülni az antitest-választ.
Az antitestek pontos pontossággal rendelkeznek a célpontjuk szempontjából, és ha a cél kissé megváltozik, akárcsak ez a variáns - amelyet a virológusok menekülési mutáns - az antitest már nem képes szorosan kötődni, mivel elveszíti védelmi képességét.
Miért kell figyelnünk a mutációkat?
Biztosak akarunk lenni abban, hogy a diagnosztikai tesztek az összes vírust felismerik. Ha mutációk vannak a vírus genetikai anyagában, előfordulhat, hogy egy antitest vagy PCR-teszt nem képes olyan hatékonyan vagy egyáltalán kimutatni.
Annak biztosítása érdekében, hogy a vakcina hatékony lesz, a kutatóknak tudniuk kell, hogy a vírus fejlődik-e és elkerüli-e az oltás által kiváltott antitesteket.
Az új változatok nyomon követésének másik oka az, hogy a fertőzött emberek újra megfertőződhetnek, ha a vírus mutálódott, és immunrendszerük nem tudja felismerni és leállítani.
A populációban feltörekvő variánsok megkeresésének legjobb módja a SARS-CoV-2 vírusok véletlenszerű szekvenálása a különféle genetikai háttérrel és földrajzi helyekkel rendelkező betegmintákból.
Minél több szekvenálási adatot gyűjtenek a kutatók, annál jobb vakcinakészítők képesek lesznek előre reagálni a víruspopulációban bekövetkező nagyobb változásokra. Számos kutatóközpont van az Egyesült Államokban és a világ minden tájáról fokozva szekvenálási képességeiket ennek megvalósításához.
A szerzőről
Richard Kuhn, a biológiai tudományok professzora, Purdue Egyetem
Ezt a cikket újra kiadják A beszélgetés Creative Commons licenc alatt. Olvassa el a eredeti cikk.
Kapcsolódó könyvek:
A test tartja a pontszámot: Az agy és a test a traumák gyógyításában
írta Bessel van der Kolk
Ez a könyv a trauma, valamint a fizikai és mentális egészség összefüggéseit tárja fel, betekintést és stratégiákat kínálva a gyógyuláshoz és felépüléshez.
Kattintson a további információkért vagy a megrendeléshez
Lélegzet: Egy elveszett művészet új tudománya
írta: James Nestor
Ez a könyv a légzés tudományát és gyakorlatát tárja fel, betekintést és technikákat kínálva a testi és lelki egészség javítására.
Kattintson a további információkért vagy a megrendeléshez
A növényi paradoxon: Az „egészséges” élelmiszerek rejtett veszélyei, amelyek betegségeket és súlygyarapodást okoznak
szerző: Steven R. Gundry
Ez a könyv az étrend, az egészség és a betegségek közötti összefüggéseket tárja fel, betekintést és stratégiákat kínálva az általános egészség és jólét javítására.
Kattintson a további információkért vagy a megrendeléshez
Az Immunity Code: A valódi egészség és a radikális öregedésgátlás új paradigmája
írta Joel Greene
Ez a könyv új perspektívát kínál az egészségről és az immunitásról, az epigenetika alapelveire támaszkodva, valamint betekintést és stratégiákat kínál az egészség és az öregedés optimalizálásához.
Kattintson a további információkért vagy a megrendeléshez
A böjt teljes útmutatója: Gyógyítsa meg testét időszakos, váltakozó napos és hosszabb böjtöléssel
Dr. Jason Fung és Jimmy Moore
Ez a könyv a böjt tudományát és gyakorlatát tárja fel, betekintést és stratégiákat kínálva az általános egészség és jólét javítására.
