Diterangkan: Mutasi virus, dan varian Covid-19 baharu di UK

Varian SARS-CoV-2 jenis UK yang tersebar pantas juga boleh berkembang secara bebas di India. Kejahilan tidak boleh menjadi kebahagiaan. Satu elemen asas pengawasan penyakit ialah liputan dan kepadatan yang mencukupi untuk menangkap kejadian sebelum ia merebak secara meluas. Lebih banyak penjujukan genom adalah kritikal.

Penumpang dari UK mengisi borang di Lapangan Terbang Antarabangsa Chhtrapati Shivaji di Mumbai. (Foto/Fail AP)

Tahun 2020 akan diingati kerana kemunculan virus baharu — coronavirus SARS 2 (SARS-CoV-2) dan pandemik Covid-19 yang disebabkannya. Dengan beberapa hari lagi, 2020 diunjurkan akan ditutup dengan kira-kira 84 juta kes Covid-19 yang disahkan dan lebih 1.8 juta kematian.

Walaupun kesuraman ini, ini juga merupakan tahun harapan, dengan pembangunan, ujian dan kelulusan vaksin pada kelajuan yang luar biasa . Buat pertama kalinya, wabak penyakit manusia akan dikawal oleh vaksin dalam masa nyata.

Pemenang Hadiah Nobel Joshua Lederberg, salah seorang pemikir biologi moden yang paling berpengaruh, pernah berkata, Satu-satunya ancaman terbesar kepada penguasaan berterusan manusia di planet ini ialah virus. Dua perkembangan terkini mengingatkan kita mengapa virus boleh menjadi musuh yang begitu hebat.

Dengan penemuan 58 orang yang diuji positif untuk coronavirus baharu di Antartika , wabak itu telah menjangkau setiap benua. Dan a virus mutan telah muncul di United Kingdom, yang mengancam untuk menutup dunia sekali lagi - dunia yang baru mula pulih daripada sekatan dan sekatan pergerakan.

Mutasi virus

Bahan genetik atau genom SARS-CoV-2 ialah asid ribonukleik (RNA) yang terdiri daripada lebih 30,000 unit (dipanggil nukleotida). Di antara keluarga virus RNA, coronavirus mempunyai genom terbesar. Kebanyakan virus RNA lain mempunyai purata kira-kira 10,000 nukleotida. Apabila genom mereplikasi - mana-mana genom, sama ada DNA atau RNA, daripada virus terkecil kepada manusia - terdapat ralat rawak (atau mutasi). Walaupun organisma yang lebih tinggi mempunyai jentera untuk membetulkan kesilapan ini, virus dan terutamanya yang RNA, tidak.

Kebanyakan mutasi adalah merosakkan, dan virus tersebut tidak pernah dilihat. Hanya mutasi yang menawarkan beberapa kelebihan terpilih menghasilkan evolusi varian virus baharu.

Evolusi juga memerlukan tekanan pemilihan. Bagi virus, ini mungkin keupayaannya untuk menjangkiti lebih baik dan membiak kepada bilangan yang lebih tinggi atau mengelakkan imuniti perumah. Kebarangkalian rendah kejadian ini diimbangi oleh kadar pendaraban virus yang tinggi. Contohnya, setiap sel yang dijangkiti coronavirus menghasilkan kira-kira 1,000 zarah virus baharu dalam masa kurang daripada 12 jam.

Mutan di UK

Kelompok atau keturunan filogenetik yang berbeza (bernama B.1.1.7) SARS-CoV-2 telah ditemui baru-baru ini di UK. Dua virus terawal keturunan ini dikumpul pada 20 dan 21 September masing-masing dari Kent dan Greater London. Menjelang 15 Disember, keturunan ini mengandungi 1,623 virus — 555 dari Kent, 519 dari Greater London, 545 di wilayah lain di UK termasuk Scotland dan Wales, dan empat dari Australia, Denmark, Itali dan Belanda.

Dalam sepuluh hari lagi — pada 25 Disember — bilangan virus varian ini meningkat lebih daripada dua kali ganda kepada 3,575; kebanyakannya dari UK, tetapi kini juga dari Perancis, Ireland, Israel, Hong Kong dan Singapura.

Apa yang dilakukan oleh mutasi

Berbanding dengan strain asal SARS-CoV-2, virus daripada keturunan ini telah mengumpul 23 mutasi merentas 5 gen. Daripada jumlah ini, terdapat 17 mutasi tidak sinonim dan enam mutasi sinonim; bekas juga menukar asid amino di tapak itu dalam protein. Yang penting, daripada 17 mutasi bukan sinonim, lapan berada dalam protein spike — protein yang membolehkan virus melekat dan memasuki sel.

Mutasi N501Y dalam salah satu sisa sentuhan utama dalam domain pengikat reseptor (RBD) protein spike meningkatkan pertaliannya untuk reseptor ACE2. Mutasi P681H di tapak belahan antara domain S1 dan S2 protein spike menggalakkan kemasukan ke dalam sel yang mudah terdedah, dan meningkatkan penghantaran dalam model jangkitan haiwan.

Perubahan N501Y juga dikaitkan dengan peningkatan infektiviti dan virulensi dalam model haiwan. Kedua-dua mutasi ini sebelum ini diperhatikan secara bebas, tetapi telah disatukan dalam virus varian UK. Hasilnya ialah virus yang merebak lebih cepat daripada sebelumnya.

Yang pakar

Dr Shahid Jameel ialah salah seorang pakar virologi India yang paling terkenal. Pada masa ini Pengarah Sekolah Biosains Trivedi di Universiti Ashoka, beliau sebelum ini bekerja untuk Pusat Kejuruteraan Genetik dan Bioteknologi Antarabangsa yang berpangkalan di Delhi, dan kemudian berkhidmat sebagai Ketua Eksekutif Wellcome Trust/DBT Alliance yang membiayai penyelidikan kesihatan.

Punca kebimbangan…

Terdapat kebimbangan yang meluas bahawa mutasi ini boleh menghalang ujian yang digunakan pada masa ini daripada mengesan virus, menjadikannya lebih maut, atau membenarkannya mengelak daripada vaksin yang sedang dibangunkan. Tiada bukti setakat ini untuk mana-mana perkara ini. Lagipun, varian ini ditemui pada orang yang dikenal pasti positif dengan ujian RT-PCR yang tersedia pada masa ini.

Walau bagaimanapun, walaupun tiada bukti untuk penyakit yang lebih teruk, terdapat bukti jelas bahawa varian ini lebih menular. Mereka yang dijangkiti menghasilkan lebih banyak virus dalam hidung dan tekak mereka, dan ini membawa kepada lebih banyak penumpahan virus dan lebih banyak penularan dari orang ke orang.

Walaupun varian ini nampaknya tidak lebih mematikan, dengan lebih ramai orang yang dijangkiti, terdapat bilangan yang lebih tinggi (bukan peratusan) jangkitan dan kematian yang teruk. Ini sepatutnya menimbulkan kebimbangan.

…Dan alasan untuk tidak

Walaupun terdapat pelbagai mutasi dalam protein spike, kebanyakan pakar percaya bahawa vaksin yang sedang dibangunkan juga akan berfungsi pada virus varian. Vineet Menachery, penolong profesor mikrobiologi dan imunologi di Cawangan Perubatan Universiti Texas di Galveston, AS, telah memberikan bukti pertama untuk ini.

Makmalnya membandingkan keberkesanan sampel serum daripada pesakit Covid-19 yang pulih untuk meneutralkan virus dengan atau tanpa mutasi N501Y. Mereka tidak mendapati perbezaan. Walaupun hanya dikongsi di Twitter pada 23 Disember dan masih bukan sebahagian daripada penerbitan, keputusan ini menggalakkan dan meyakinkan.

Pelancong melihat papan maklumat di stesen King's Cross, ketika negara-negara EU mengenakan larangan perjalanan dari UK berikutan wabak koronavirus, di London, Britain, 21 Disember 2020. (Foto Reuters)

Penerbangan dimatikan, bukan mutasi

India telah menghentikan semua penerbangan dari UK dan meningkatkan pengawasan di lapangan terbang untuk menghentikan import varian yang sangat mudah dipindahkan. Walaupun nampaknya strategi yang munasabah, varian sedemikian boleh berkembang dengan mudah di dalam negara juga. Lagipun, India mempunyai lebih 10 juta jangkitan yang disahkan dan dianggarkan 150 hingga 200 juta orang sudah dijangkiti.

Varian penyebar pantas yang dipanggil 501.V2 muncul secara bebas di Afrika Selatan dan berkongsi mutasi N501Y dengan varian UK. Walaupun varian N501Y spike masih belum ditemui di India, virus dengan mutasi P681H mula muncul pada bulan Julai dan pada masa ini 14% daripada SARS-CoV-2 yang beredar di India membawa mutasi ini.

Virus ini kebanyakannya dari Maharashtra, dengan beberapa dari Bengal Barat juga. Hanya satu mutasi sahaja yang diperlukan untuk kita mencapai kedudukan UK hari ini. Dan itu juga harus membimbangkan kita di India.

Reaksi pantas adalah kunci

Untuk menangkap kemunculan varian virus baharu sebelum ia merebak secara meluas dalam populasi, Pertubuhan Kesihatan Sedunia (WHO) mengesyorkan untuk menentukan urutan genomik virus daripada sekurang-kurangnya satu daripada setiap 300 kes yang disahkan (atau 0.33%). UK telah menyusun 135,572 atau 6.2% varian virus daripada 2.19 juta kesnya, manakala Afrika Selatan dan AS telah melaporkan jujukan genom daripada 0.3% kes yang disahkan.

Bagaimanapun, India setakat ini hanya mengurutkan 4,976 atau 0.05% virus daripada lebih 10 juta kesnya. Pada kadar ini, kami akan tetap tidak menyedari kemunculan varian baharu sehingga sudah terlambat. Satu elemen asas pengawasan penyakit ialah liputan dan kepadatan yang mencukupi untuk menangkap kejadian sebelum ia merebak secara meluas.

Sepasang suami isteri menyeberang jalan sambil membawa payung dan beg membeli-belah, di Mayfair, menjelang langkah sekatan Tahap-4 baharu, di London, Sabtu, 19 Dis, 2020. (Foto AP)

Keadaan India yang kondusif

Satu lagi sebab yang perlu dibimbangkan ialah keadaan yang dihipotesiskan untuk menimbulkan varian UK juga terdapat di India. Pesakit imunodefisien atau kurang imun, yang dijangkiti SARS-CoV-2 secara kronik, kekal positif untuk RNA virus selama 2-4 bulan dan bukannya 2-3 minggu biasa. Pesakit ini sering dirawat dengan plasma pemulihan (kadang-kadang lebih daripada sekali) dan biasanya juga dengan ubat remdesivir.

Penjujukan genom virus daripada pesakit sedemikian telah mendedahkan sejumlah besar perubahan nukleotida yang luar biasa. Kepelbagaian genetik virus intra-pesakit juga diketahui meningkat berikutan terapi plasma. Status pemakanan yang lemah adalah punca yang diketahui untuk sistem imun yang lemah dan pakar perubatan di India telah melaporkan jangkitan kronik dalam subset pesakit.

Beberapa yang tidak diketahui kekal

Terapi plasma dan remdesivir juga telah digunakan secara meluas untuk merawat pesakit Covid-19 di India. Selanjutnya, plasma telah diberikan di India tanpa ujian terlebih dahulu untuk tahap antibodi peneutralan. Semua ini mewujudkan peluang untuk varian jenis UK untuk muncul di India juga. Tetapi kami belum cukup urutan untuk mengetahui sama ada itu telah berlaku.

Walaupun pada liputan rendah, jujukan dari India condong untuk lokasi bandar, terutamanya metro di mana terletaknya makmal penjujukan. Ini memerlukan liputan yang lebih luas untuk merangkumi semua bahagian negara. Majlis Penyelidikan Perubatan India boleh memudahkan proses ini dengan menyediakan akses kepada sampel daripada pesakit Covid-19 kepada makmal penyelidikan yang mempunyai kapasiti untuk penjujukan genomik dan analisis data. Pengawasan masa nyata akan menyediakan data yang padat dan berbutir untuk menetapkan dasar berdasarkan bukti.

India telah menghentikan semua penerbangan dari UK dan meningkatkan pengawasan di lapangan terbang untuk menghentikan import varian yang sangat mudah dipindahkan. (Foto Ekspres: Partha Paul)

Melangkah ke hadapan dengan 'SMS'

Apabila vaksin digunakan dengan lebih meluas, akan ada tekanan pemilihan selanjutnya terhadap virus untuk berubah. Mutan pelarian vaksin terkenal dengan virus lain dan akan muncul untuk SARS-CoV2 juga. Hanya pengawasan genetik yang betul akan menangkap sebarang kegagalan vaksin tepat pada masanya.

Ketika kita melangkah ke tahun 2021, mesej kepada penggubal dasar dan orang ramai adalah jelas. Mereka yang mengawasi kesihatan awam mesti terus mencari bukti baru untuk membuat dasar di peringkat penduduk. Pada peringkat individu, setiap seorang daripada kita mesti berusaha ke arah mengurangkan penularan virus — kurang penghantaran bermakna kurang peluang untuk virus berubah. Dan SMS ialah satu-satunya alat yang tersedia untuk kami pada masa ini — penjarakan Sosial , topeng dan sanitasi.

Kongsi Dengan Rakan Anda: