Útskýrt: Covid-19 stökkbreytingar, lykilafbrigði og virkni bóluefna

Covid-19 stökkbreyttir stofnar eru nú enn lykiláhyggjuefni, þar sem vírus í stöðugri þróun veldur nýrri áskorunum og mörg lönd tilkynna um aukningu í gegnumbrotssýkingum meðal fullbólusettra fólks.

Prófanir á íbúum hjá Giriraj Housing Society í Seawoods. (Express mynd eftir Amit Chakravarty)

Covid-19 vírusinn hefur gengist undir þúsundir stökkbreytinga síðan hún var fyrst auðkennd, þar sem sumar þeirra gefa tilefni til afbrigða sem komast betur hjá mótefnum og stuðla að auknum sýkingum. Stökkbreyttir stofnar eru nú enn lykiláhyggjuefni, þar sem vírus í stöðugri þróun veldur nýrri áskorunum og mörg lönd segja frá aukningu í gegnumbrotssýkingum meðal fullbólusettra fólks.

Flokkun stökkbreyttra Covid stofna

Það er eðlilegt að allar vírusar stökkbreytist með tímanum og slíkar breytingar eru sérstaklega algengar hjá vírusum sem hafa RNA sem erfðaefni, eins og um kórónuveirur og inflúensuveirur.

Þegar veira fer inn í mannslíkamann fer erfðaefni hennar - RNA eða DNA - inn í frumurnar og byrjar að búa til afrit af sjálfum sér sem getur sýkt hinar frumurnar. Alltaf þegar villa kemur upp í þessu afritunarferli kallar það á stökkbreytingu.

Stundum kemur stökkbreyting þegar erfðafræðileg mistök sem eru kynnt við afritun reynast hagstæð fyrir vírusinn - þau hjálpa vírusnum að afrita sig eða komast auðveldara inn í frumur manna.

Alltaf þegar vírus dreifist víða í þýði, því meira sem hún dreifist og fjölgar sér, aukast líkurnar á stökkbreytingum.

Samkvæmt flokkunarlíkani sem þróað var af SARS-CoV-2 millistofnanahópi Bandaríkjanna (SIG) og fylgt eftir af Centers for Disease Control and Prevention (CDC), er Covid-19 mikilvægum stökkbreytingum skipt í þrjár gerðir - Afbrigði af áhuga, afbrigði af áhyggjum og afbrigði af miklum afleiðingum.

Þetta SIG var stofnað til að bæta samhæfingu milli CDC, National Institute of Health (NIH), Food and Drug Administration (FDA), Biomedical Advanced Research and Development Authority (BARDA) og Department of Defense (DoD). Hlutverk þess er að einkenna ný afbrigði og rannsaka hvernig staðlaðar meðferðaraðferðir og bóluefni vinna gegn þessum stökkbreyttu stofnum.

WHO flokkar einnig verulega stökkbreytta stofna sem Variants of Concern (VOC) og Variants of Interest (VOI). En flokkun CDC getur verið frábrugðin flokkun WHO og það getur líka verið munur á milli landa og staða.

Til dæmis hafa indversk stjórnvöld sagt að Delta Plus (AY.1) sé afbrigði af áhyggjum, en foreldraætt hennar - Delta - hefur verið flokkað sem VOC af WHO og CDC.

WHO hefur lagt til að gríska stafrófið sé notað fyrir VOC og VOI til að tryggja að merkimiðarnir sem eru notaðir séu auðvelt að bera fram og ekki stimpla.

Variants of Concern (VOC)

CDC skilgreinir VOC sem afbrigði þar sem vísbendingar eru um aukna smithæfni, alvarlegri sjúkdóm (td auknar sjúkrahúsinnlagnir eða dauðsföll), verulega minnkun á hlutleysingu vegna mótefna sem myndast við fyrri sýkingu eða bólusetningu, minni virkni meðferða eða bóluefna. , eða bilun í greiningarskynjun.

VOC einkennist af auknu smithæfni og möguleika á að valda alvarlegri tegundum sjúkdóma, minni hlutleysingu mótefna sem myndast við fyrri sýkingu og getu til að valda fleiri byltingarsýkingum hjá bólusettu fólki.

Það eru fjögur VOC eins og er - Alfa (B.1.1.7), Beta (B.1.251), Gamma (P.1) og Delta (B.1.617.2).

Alfaafbrigði (B.1.1.7): Samkvæmt WHO var Alpha afbrigðið fyrst greint í Bretlandi í september 2020 og hefur nú breiðst út til að minnsta kosti 173 landa, samkvæmt WHO. Afbrigðið hefur 23 stökkbreytingar og átta þeirra eru í topppróteini veirunnar. Þar af hafa þrjár topppróteinstökkbreytingar - N501Y, 69-70del og P681H - mest áhrif.

N501Y stökkbreytingin hjálpar gaddprótein veirunnar að festast betur við ACE2 viðtaka mannfrumna á meðan hinar tvær lykilstökkbreytingarnar auka smit. Samkvæmt CDC smitast Alpha afbrigðið 50% meira en upprunalega stofninn og getur valdið alvarlegri sýkingum.

Beta afbrigði (B.1.251): B.1.251 fannst fyrst í Suður-Afríku í maí 2020 og var tilnefndur sem VOC í desember 2020. Afbrigðið hefur greinst í að minnsta kosti 122 löndum núna. Stofninn hefur átta stökkbreytingar, þar af þrjár marktækar - N501Y, K417N og E484K.

Eins og þegar um alfa afbrigði er að ræða, hjálpar N501Y stökkbreytingin að veiran bindist ACE2 viðtakana þéttari á meðan hinar tvær stökkbreytingarnar hjálpa vírusnum að forðast friðhelgi auðveldara.

Beta afbrigðið smitast líka um 50% meira en upprunalegi stofninn og getur valdið alvarlegri sýkingum.

Gamma afbrigði (P.1): Gamma afbrigðið var upprunnið í Brasilíu í nóvember 2020, eftir það olli það verulegri aukningu á sýkingum og auknum sjúkrahúsinnlögnum í Suður-Ameríku. Það fannst í Japan í janúar 2021 og dreifðist í kjölfarið til 74 landa.

Afbrigðið hefur 11 stökkbreytingar í topppróteininu, þar af N501Y og K417T stökkbreytingar hjálpa vírusnum að bindast þéttari frumum á meðan E484K gerir hana ónæmari fyrir mótefnum.

Gamma afbrigðið er tvöfalt smitandi en upprunalega Covid-19 stofninn.

Delta afbrigði (B.1.617.2): Afbrigðið sem dreifist hraðast og olli einnig snörpum aukningu í tilfellum á seinni bylgjunni á Indlandi, Deltait er undirættkvísl B.1.617 afbrigðisins, sem var þekktur sem tvöfaldi stökkbreytti stofninn.

Delta afbrigðið, sem fannst fyrst á Indlandi, samkvæmt WHO hefur sýnt verulega aukið smithæfni. Það smitast tvöfalt meira en upprunalega Covid-19 stofninn og 60 prósent smitberari en Alpha afbrigðið. Stofninn hefur nokkrar lykilstökkbreytingar, með L452R og D6146 sem gerir honum kleift að festast betur við viðtakafrumur og aðrir eins og P681R sem gerir honum kleift að komast framhjá friðhelgi auðveldara.

PHE hefur sagt að Delta valdi aukinni hættu á innlögn á sjúkrahús samanborið við alfatilfelli í samtímanum. Afbrigðið hefur nú breiðst út til að minnsta kosti 104 landa.

Afbrigði af áhuga (VOI)

CDC skilgreinir VOI sem afbrigði með sérstökum erfðamerkjum sem hafa verið tengd breytingum á bindingu viðtaka, minni hlutleysingu af mótefnum sem myndast gegn fyrri sýkingu eða bólusetningu, minni virkni meðferða, hugsanlegum greiningaráhrifum eða spáð aukningu á smithæfni eða alvarleika sjúkdómsins. .

Alþjóðaheilbrigðismálastofnunin segir að afbrigði af áhuga geti orðið afbrigði af áhyggjum ef það sýnir aukningu á smithæfni eða skaðlegum breytingum á COVID-19 faraldsfræði, aukningu á meinvirkni eða breytingu á klínískri framsetningu sjúkdóma eða minnkun á skilvirkni lýðheilsu og félagslegra ráðstafana. eða tiltækar greiningar, bóluefni, meðferðir.

Hins vegar eru þeir flokkaðir sem VOI svo framarlega sem engar óyggjandi sannanir eru fyrir því að þeir séu nógu banvænir til að flokkast sem VOC. Til dæmis, the Kappa afbrigði (B.1.617.1) kom af sömu ætt og Delta en sú síðarnefnda hefur reynst mun hættulegri og útbreiddari.

Aftur á móti er Lambda afbrigði (C.37), sem greindist fyrst í Perú, er talin ógn sem er að koma upp, þar sem rannsóknir í Chile sýna að það hefur meiri smithæfni en alfa og gamma. Þó að vísindamenn haldi áfram að fylgjast náið með Lambda, þá eru ekki nægar óyggjandi sannanir núna til að það sé flokkað sem VOC. Þetta er sameiginlegur þáttur fyrir aðra stökkbreytta stofna sem hafa verið flokkaðir sem VOI - annaðhvort eru þeir ekki skildir nógu vel eða bráðabirgðarannsóknir benda til þess að ekki sé hægt að tengja þá við aukna hættu á sýkingum í marktækum mæli.

En umtalsverðar stökkbreytingar á próteini og hættan á að komast auðveldara hjá ónæmi er sameiginleg hjá þeim öllum, eins og í Eta afbrigðinu (B.1.525) sem greind var í Bretlandi og Nígeríu, Iota afbrigði (B.1.526) fannst fyrst í New York borg, Epsilon afbrigði (B.1.427/B.1.429) fannst fyrst í Kaliforníu, Zeta afbrigði (P.2) fannst fyrst í Brasilíu, eða B.1.617.3 (ónefnt afbrigði) sem fannst á Indlandi sem hefur sömu foreldraætt (B .1.617) sem Delta og Kappa.

R-ekki gildi og mikil smithæfni stökkbreyttra afbrigða

Nýlega birt rannsókn, sem gerð var í maí og júní í Guangzhou í Kína, leiddi í ljós að úr sýnunum sem það greindi að veirumagn sjúklinga sem smitaðir voru af Delta afbrigðinu var um 1.000 sinnum meiri en í 9A/19B stofnunum frá 2020. Þetta gaf til kynna mögulega hraðari veiruafritunartíðni og meiri smithættu Delta afbrigðisins á frumstigi sýkingarinnar. Afbrigðið hafði einnig miklu betri ónæmisflóttakerfi.

Samanburður á R-ekki ( R0 ) gildi gefa okkur sanngjarna hugmynd um hvernig afbrigði af áhyggjum eru nú smitandi en upprunalega Covid-19 stofninn. R-ekki, eða grunnfjölgunartalan, táknar að meðaltali þann fjölda fólks sem búast má við að einn smitaður einstaklingur sendi þann sjúkdóm á og þar með útbreiðslu smitsjúkdóms.

Flestar rannsóknir komust að R-neitugildinu 2,4-2,6 fyrir upprunalega Covid-19 stofninn sem fannst í Wuhan. Síðari rannsóknir komust að því að R-nought gildið er 4-5 fyrir Alpha afbrigðið og 5-8 fyrir Delta stofninn. Það þýðir að Delta er smitandi meira en bólusótt sem á áttunda áratugnum var með R-nokkið 3,5 til 4,5.

Þetta gæti hjálpað til við að útskýra hversu margir (að meðaltali) nýtt fólk smitast af ýmsum vírusum, þar á meðal COVID afbrigðum. R0 er grunnfjölgunargildi. Fyrir bólusótt á áttunda áratugnum var það um 3,5-4,5. Þannig að Delta afbrigðið smitast meira en bólusótt. mynd.twitter.com/tQziWBzPOI

— Larry Brilliant MD, MPH (@larrybrilliant) 27. júní 2021

Guangzhou rannsóknin leiddi einnig í ljós að ef um er að ræða Delta afbrigði er mjög mikið smitsjúkdómsstig hjá sjúklingum, jafnvel á foreinkennastigi. Þetta þýðir að fólk er í hættu á að dreifa vírusnum jafnvel áður en það grunar að það gæti verið smitað.

Gott dæmi í þessu sambandi, sem einnig undirstrikar smithæfni Delta afbrigðisins, er tilfelli um hverfula, snertilausa sendingu eins og greint var frá nýlega frá verslunarmiðstöð nálægt Bondi Beach í Sydney. Eins og náðist á CCTV myndavél, endaði ökumaður eðalvagna, sem var sýktur af Delta afbrigðinu en vissi það ekki á þeim tíma, með því að smita annan mann sem fór rétt framhjá honum og stóð nálægt honum í stutta stund. Ástralskir embættismenn tóku alvarlega eftir myndefninu og aðeins dögum síðar var tilkynnt um lokun í Sydney.

Fréttabréf| Smelltu til að fá bestu útskýringar dagsins í pósthólfið þitt

Spike prótein stökkbreytingar

Veirur eru hjúpaðar fituhimnupróteinum (eða glýkópróteinum þar sem þær eru oft huldar hálum sykursameindum) sem hjálpa þeim að sameinast frumuhimnu líkamans.

Gaddaprótein kransæðaveiru er eitt af þessum veirum glýkópróteinum í formi línulegrar keðju 1.273 amínósýra, snyrtilega brotin saman í byggingu, hlaðin allt að 23 sykursameindum.

Ef um SARS-CoV-2 er að ræða er topppróteinið fast á um það bil kúlulaga veiruögninni, fellt inn í umslagið og stingur út í geiminn. Hver Covid vírus hefur um það bil 26 spike trimera sem hjálpa henni að loðast við frumur manna - ein þeirra binst próteini á yfirborði manna frumna sem kallast ACE2, sem gerir vírusnum kleift að komast inn í líkamann.

Stökkbreytingar sem fela í sér verulegar breytingar á topppróteininu geta valdið áhyggjum vegna þess að þær koma af stað umbreytingum á byggingu og lífefnafræðilegum eiginleikum veirunnar. Þetta getur gerst með stökkbreytingum sem gera það að verkum að topparnir festast við frumur eða koma í veg fyrir að mótefni bindist þeim.

Í nýlegri rannsókn sem birt var í Cell kom í ljós að stökkbreyting á próteini í einum toppi gæti hafa gegnt mikilvægu hlutverki við að hjálpa kransæðaveiru að hoppa frá dýrum til fólks. Meðan á rannsókninni stóð undir forystu James Weger-Lucarelli, veirufræðings við Virginia Tech í Blacksburg, komust vísindamenn að því að amínósýran þreónín sem fannst í kransæðaveirunum sem sýktar leðurblökur eða pangólín hafði verið skipt út fyrir amínósýruna alanín sem er að finna í kransæðavírus sem veldur Covid-19. Rannsakendur komust að því að skiptingin var gerð möguleg með einni stökkbreytingu, sem nefnist T372A, sem fjarlægði sum sykrur sem hjúpaði topppróteinið og gaf vírusnum betri aðgang að ACE2 til að brjótast inn í frumur manna.

Þar sem mörg andstæðingur-Covid lyf og bóluefni miða á veiru glýkóprótein, geta breytingar á topppróteininu gert þau óvirkari. Til dæmis, D614G stökkbreytingin nær þessu með því að gera viðvart um erfðakóðann fyrir Covid spike próteinið með því að breyta einum amínósýrubókstaf. Stökkbreytingin gerir toppana einnig stöðugri og auðveldar vírusnum að bindast ACE2 viðtökum.

Annað dæmi er Epsilon afbrigðið, sem hefur tvær aðskildar ættir, B.1.427 og B.1.429, og var einu sinni talið vera VOC af CDC en var síðar lækkað í VOI. Epsilon afbrigðið dregur úr hlutleysandi virkni mótefna af völdum bóluefna eða fyrri Covid sýkinga vegna stökkbreytinga sem leiddu til verulegrar endurröðunar á mikilvægum svæðum á topppróteini veirunnar, hefur rannsóknarverkefni undir forystu Washington háskóla í Seattle og Vir Biotechnology fundið .

Rafeindakryómspeglunarrannsóknir á Epsilon afbrigðinu sýndu að stökkbreyting á viðtakabindingarsvæðinu á topppróteininu dró úr virkni 14 af 34 hlutleysandi mótefnum. Tvær aðrar stökkbreytingar leiddu til algjörs taps á hlutleysingu með öllum 10 mótefnum sem eru sértæk fyrir N-enda lénið á topppróteininu.

Stökkbreyttir stofnar og minni skilvirkni bóluefna

Flestar rannsóknir hafa komist að þeirri niðurstöðu að bóluefni séu óvirkari gegn Covid afbrigðum en gegn upprunalega stofni vírusins.

Til dæmis hefur rannsókn PHE komist að því að virkni Oxford-AstraZeneca bóluefnisins er niður í 74% gegn Alpha afbrigðinu og 64% gegn Delta afbrigðinu. Áður hafði 1b-2 stigs klínísk rannsókn sem birt var í New England Journal of Medicine komist að því að AstraZeneca bóluefnið var aðeins 10,4% virkni gegn vægum til í meðallagi sýkingum af völdum Beta afbrigðisins.

Bharat Biotech hefur sagt að Covaxin veiti 65,2% vörn gegn Delta afbrigðinu.

Nýleg gögn frá ísraelska heilbrigðisráðuneytinu sýna að tvö skot af Pfizer veita 64% vörn gegn Covid, þar sem athugunin kemur á sama tíma og yfir 90 prósent tilvika sem tilkynnt hefur verið um í Mið-Austurlöndum að undanförnu eru af völdum Delta afbrigði.

Ennfremur hefur rannsókn í The Lancet komist að því að einn skammtur af Pfizer bóluefninu veitir aðeins 32% vörn gegn Delta og magn hlutleysandi mótefna, jafnvel eftir tvö skot er meira en fimm sinnum lægra gegn Delta afbrigðinu en gegn upprunalegu Covid-19 álag.

Fyrir utan bóluefni eru flest afbrigði minna næm fyrir meðferðaraðgerðum og einstofna mótefnameðferð.

Hins vegar hafa flestar rannsóknir sýnt að næstum öll bóluefni eru mjög áhrifarík gegn því að koma í veg fyrir sjúkrahúsinnlögn.

Með sumum skýrslum sem segja að örvunarskot geti veitt betri vörn gegn afbrigðum, eru mörg lönd nú að setja út þriðja bóluefnisskammtinn fyrir aldraða og ónæmisbælt fólk.

Deildu Með Vinum Þínum: