Koronavirüs Varyantları, Viral Mutasyon ve Covid-19 Aşıları: Anlamanız Gereken BilimSARS-CoV-2 virüsü mutasyona uğramıştır. Getty Images aracılığıyla Aitor Diago / Moment

SARS-CoV-2 virüsü hızla mutasyona uğradı. Bu bir endişe çünkü bunlar daha fazlası SARS-CoV-2'nin aktarılabilir varyantları şu anda ABD, İngiltere ve Güney Afrika ve diğer ülkelerde mevcuttur ve birçok insan merak ediyor mevcut aşıların alıcıları virüsten koruyup korumayacağı. Ayrıca, birçok kişi bunu yapıp yapamayacağımızı SARS-CoV-2'nin gelecekteki varyantlarının önüne geçinkesinlikle ortaya çıkacaktır.

Benim laboratuvarımda RNA virüslerinin moleküler yapısını inceliyorum - COVID-19'a neden olan gibi - ve ana bilgisayarda nasıl çoğaldığını ve çoğaldığını. Virüs daha fazla insanı enfekte ettikçe ve salgın yayıldıkça SARS-CoV-2 gelişmeye devam ediyor. Bu evrim süreci sabittir ve virüsün ortamını örneklemesine ve daha verimli büyümesini sağlayan değişiklikleri seçmesine izin verir. Bu nedenle, virüsleri daha ölümcül, daha bulaşıcı veya her ikisini birden yapabilecek bu tür yeni mutasyonlar için izlemek önemlidir.

Koronavirüs Varyantları, Viral Mutasyon ve Covid-19 Aşıları: Anlamanız Gereken Bilimİnsanlar, İngiltere'nin üçüncü ulusal tecrit sırasında koronavirüsün yayılmasını engellemek için bir COVID-19 aşısı bekliyor. Getty Images aracılığıyla Gareth Fuller / PA Görüntüleri

RNA virüsleri hızla gelişir

Tüm virüslerin genetik materyali, DNA veya RNA'da kodlanmıştır; ilginç bir özelliği RNA virüsleri çok daha hızlı değişmeleridir DNA virüslerinden daha fazla. Genlerinin bir kopyasını her çıkardıklarında bir veya birkaç hata yaparlar. Bunun, COVID-19 ile enfekte olan bir bireyin vücudunda birçok kez meydana gelmesi bekleniyor.


kendi kendine abone olma grafiği


Genetik bilgilerinizde bir hata yapmanın kötü olduğunu düşünebilirsiniz - sonuçta bu, insanlarda genetik hastalıkların temeli. Bir RNA virüsü için, genomundaki tek bir değişiklik onu "ölü" hale getirebilir. Enfekte bir insan hücresinin içinde binlerce kopya yapıyorsanız ve birkaçı artık işe yaramıyorsa bu çok da kötü değil.

Bununla birlikte, bazı genomlar, virüsün hayatta kalması için yararlı olan bir değişikliği algılayabilir: Belki de bu değişiklik, virüsün bir antikordan - bağışıklık sisteminin virüsleri yakalamak için ürettiği bir proteinden - veya bir antiviral ilaçtan kaçmasına izin verir. Bir başka yararlı değişiklik, virüsün farklı bir hücre tipini veya hatta farklı bir hayvan türünü enfekte etmesine izin verebilir. Bu muhtemelen izin verilen yoldur SARS-CoV-2 yarasalardan insanlara geçecek.

Virüsün soyundan gelenlere rekabetçi bir büyüme avantajı sağlayan herhangi bir değişiklik tercih edilecek - "seçilecek" - ve orijinal ana virüsü aşmaya başlayacaktır. SARS-CoV-2, bu özelliği şimdi ortaya çıkan yeni varyantlarla gösteriyor. gelişmiş büyüme özellikleri. Genomdaki bu değişikliklerin doğasını anlamak, bilim insanlarına karşı önlemler geliştirmeleri için rehberlik edecektir. Bu klasik bir kedi-fare senaryosu.

Enfekte bir hastada yüz milyonlarca ayrı virüs parçacığı vardır. Bu hastada her seferinde bir virüs seçerseniz, karışımda bir dizi mutasyon veya varyant bulacaksınız. Bu, hangilerinin bir büyüme avantajına sahip olduğu sorusu - yani, orijinal virüsten daha iyi oldukları için hangilerinin gelişebileceği. Pandemi sırasında başarılı olacak olanlar bunlar.

Tespit edilen mutasyonlardan biri özellikle endişe verici mi?

Virüsteki herhangi bir varyant veya değişiklik muhtemelen o kadar sorunlu değildir. Spike proteininde tek bir değişiklik - virüsün insan hücrelerine bağlanan bölgesi - tıp camiası aşıları piyasaya sürdüğü için muhtemelen büyük bir tehdit olmayacak.

Koronavirüs Varyantları, Viral Mutasyon ve Covid-19 Aşıları: Anlamanız Gereken BilimSARS-CoV-2 koronavirüsünün yeni çeşidi olan B.1.1.7., İlk olarak Aralık ayında İngiltere'de tanımlandı. Kırmızı nesne, koronavirüsün başak proteinidir ve onu enfekte etmek için insan hücresindeki (mavi) ACE2 reseptörü ile etkileşime girer. Yeni varyantın mutasyonları, başak protein üzerindeki konumlarını gösterecek şekilde etiketlenmiştir. Juan Gaertner / Getty Images aracılığıyla Bilim Fotoğraf Kütüphanesi

Mevcut aşılar, bağışıklık sistemini, insan hücrelerini istila etmek için gerekli olan virüsteki başak proteinini tanıyan ve hedefleyen antikorlar üretmeye teşvik eder. Bilim adamları, Güney Afrika varyantında başak proteininde birden fazla değişiklik.

Bu değişiklikler, örneğin SARS-CoV-2'nin ACE2 reseptörüne daha sıkı bağlanmasına ve insan hücrelerine daha verimli bir şekilde girmesine izin verir. yayınlanmamış ön çalışmalar. Bu değişiklikler virüsün hücrelere daha kolay bulaşmasını sağlayabilir ve bulaşabilirliğini artırabilir. Spike proteinindeki birden fazla değişiklikle, aşılar artık bu yeni varyant virüslere karşı güçlü bir bağışıklık tepkisi üretmeyebilir. Bu çifte bir sorun: daha az etkili bir aşı ve daha sağlam bir virüs.

Şu anda halkın mevcut aşılar konusunda endişelenmesine gerek yok. Önde gelen aşı üreticileri, aşılarının bu yeni varyantları ne kadar iyi kontrol ettiğini izliyor ve bu ortaya çıkan varyantlara karşı koruma sağlamak için aşı tasarımını değiştirmeye hazır. Örneğin Moderna, ikinci veya güçlendirici enjeksiyonu ayarlayacağını belirtti. Güney Afrika varyantının dizisine daha yakından uyması için. Daha fazla insan aşı aldıkça, bulaşma oranlarının düşüp düşmeyeceğini bekleyip görmemiz gerekecek.

Neden iletim anahtarı indiriliyor?

Bulaşma oranlarındaki düşüş, daha az enfeksiyon anlamına gelir. Daha az virüs replikasyonu, virüsün insanlarda gelişmesi için daha az fırsata yol açar. Daha az mutasyon fırsatı ile virüsün evrimi yavaşlar ve yeni varyant riski daha düşüktür.

Tıp camiasının büyük bir çaba göstermesi ve mümkün olduğu kadar çok insanı aşı ettirmesi ve böylece korunması gerekiyor. Aksi takdirde, virüs çok sayıda insanda büyümeye ve yeni varyantlar üretmeye devam edecek.

Yeni varyantlar ne kadar farklı

The B.1.1.7 olarak bilinen İngiltere varyantı daha sıkı bağlanıyor gibi görünüyor için ACE2 adı verilen protein reseptörüinsan hücrelerinin yüzeyinde bulunan.

Bu virüslerin daha patojenik olduğuna, yani daha ölümcül olduğuna dair net kanıtlar gördüğümüzü sanmıyorum. Ancak daha hızlı veya daha verimli bir şekilde iletilebilirler. Bu, daha fazla insanın enfekte olacağı anlamına gelir ve bu da hastaneye kaldırılacak daha fazla insana dönüşür.

[Derin bilgi, günlük. The Conversation'ın bültenine kaydolun.]

501.V2 olarak bilinen Güney Afrika varyantı, başak proteinini kodlayan gende birden fazla mutasyona sahiptir. Bu mutasyonlar virüsün bir antikor yanıtından kaçmasına yardımcı olun.

Antikorlar, hedefleri için mükemmel bir hassasiyete sahiptir ve eğer hedef hafifçe şekil değiştirirse, bu varyantta olduğu gibi - virologlar buna bir kaçış mutantı - antikor koruma gücünü kaybettiği için artık sıkı bir şekilde bağlanamaz.

Mutasyonları neden izlememiz gerekiyor?

Teşhis testlerinin tüm virüsleri tespit ettiğinden emin olmak istiyoruz. Virüsün genetik materyalinde mutasyonlar varsa, bir antikor veya PCR testi onu verimli bir şekilde veya hiç tespit edemeyebilir.

Aşının etkili olacağından emin olmak için, araştırmacıların virüsün evrimleşip gelişmediğini ve aşı yoluyla tetiklenen antikorlardan kaçıp kaçmadığını bilmeleri gerekiyor.

Yeni varyantların izlenmesinin önemli olmasının bir başka nedeni de, virüsün mutasyona uğraması ve bağışıklık sistemlerinin onu tanıyıp kapatamaması durumunda, enfekte olmuş kişilerin tekrar enfekte olabilmesidir.

Popülasyonda ortaya çıkan varyantları aramanın en iyi yolu, çeşitli genetik geçmişlere ve coğrafi konumlara sahip hasta örneklerinden SARS-CoV-2 virüslerinin rastgele sıralanmasını yapmaktır.

Araştırmacılar ne kadar fazla sıralama verisi toplarsa, daha iyi aşı geliştiricileri virüs popülasyonundaki büyük değişikliklere önceden yanıt verebilir. ABD ve dünyadaki birçok araştırma merkezi sıralama yeteneklerini artırmak Bunu gerçekleştirmek için.Konuşma

Yazar hakkında

Richard Kuhn, Biyolojik Bilimler Profesörü, Purdue Üniversitesi

Bu makale şu adresten yeniden yayınlandı: Konuşma Creative Commons lisansı altında. Okumak Orijinal makale.

İlgili Kitaplar:

Beden Skoru Tutar: Travmanın İyileşmesinde Beyin Zihin ve Beden

ile Bessel van der Kolk

Bu kitap, travma ile fiziksel ve zihinsel sağlık arasındaki bağlantıları araştırıyor, iyileşme ve iyileşme için içgörüler ve stratejiler sunuyor.

Daha fazla bilgi veya sipariş için tıklayın

Nefes: Kayıp Bir Sanatın Yeni Bilimi

James Nestor tarafından

Bu kitap, nefes alma bilimini ve pratiğini araştırıyor, fiziksel ve zihinsel sağlığı iyileştirmek için içgörüler ve teknikler sunuyor.

Daha fazla bilgi veya sipariş için tıklayın

Bitki Paradoksu: Hastalığa ve Kilo Almaya Neden Olan "Sağlıklı" Besinlerdeki Gizli Tehlikeler

Steven R. Gundry tarafından

Bu kitap diyet, sağlık ve hastalık arasındaki bağlantıları araştırıyor ve genel sağlık ve sıhhati iyileştirmek için içgörüler ve stratejiler sunuyor.

Daha fazla bilgi veya sipariş için tıklayın

Bağışıklık Kodu: Gerçek Sağlık ve Radikal Yaşlanma Karşıtı için Yeni Paradigma

kaydeden Joel Greene

Bu kitap, epigenetik ilkelerinden yararlanarak ve sağlık ve yaşlanmayı optimize etmek için içgörüler ve stratejiler sunarak sağlık ve bağışıklığa yeni bir bakış açısı sunuyor.

Daha fazla bilgi veya sipariş için tıklayın

Eksiksiz Oruç Rehberi: Aralıklı, Alternatif Gün ve Uzun Süreli Oruçla Vücudunuzu İyileştirin

Jason Fung ve Jimmy Moore tarafından

Bu kitap, genel sağlık ve sıhhati iyileştirmek için içgörüler ve stratejiler sunarak oruç bilimini ve uygulamasını araştırıyor.

Daha fazla bilgi veya sipariş için tıklayın