Coronavirusvarianter, viral mutation och Covid-19-vacciner: vetenskapen du behöver förstå

Coronavirusvarianter, viral mutation och Covid-19-vacciner: vetenskapen du behöver förståSARS-CoV-2-viruset har muterats. Aitor Diago / Moment via Getty Images

SARS-CoV-2-viruset har muterats snabbt. Det är ett bekymmer eftersom dessa mer överförbara varianter av SARS-CoV-2 är nu närvarande i USA, Storbritannien och Sydafrika och andra länder, och många undrar om de nuvarande vaccinerna kommer att skydda mottagarna från viruset. Dessutom ifrågasätter många om vi kommer att kunna hålla dig före framtida varianter av SARS-CoV-2, som säkert kommer att uppstå.

I mitt laboratorium Jag studerar RNA-virusens molekylära struktur - som den som orsakar COVID-19 - och hur de replikeras och multipliceras i värden. Eftersom viruset infekterar fler människor och pandemin sprider sig fortsätter SARS-CoV-2 att utvecklas. Denna utvecklingsprocess är konstant och gör det möjligt för viruset att prova sin omgivning och välja ändringar som får det att växa mer effektivt. Således är det viktigt att övervaka virus för sådana nya mutationer som kan göra dem mer dödliga, mer överförbara eller båda.

Coronavirusvarianter, viral mutation och Covid-19-vacciner: vetenskapen du behöver förståMänniskor väntar på ett COVID-19-vaccin under Englands tredje nationella lockdown för att begränsa spridningen av coronavirus. Gareth Fuller / PA-bilder via Getty Images

RNA-virus utvecklas snabbt

Det genetiska materialet för alla virus kodas antingen i DNA eller RNA; ett intressant inslag i RNA-virus är att de förändras mycket snabbare än DNA-virus. Varje gång de gör en kopia av sina gener gör de ett eller några misstag. Detta förväntas inträffa många gånger i kroppen hos en individ som är infekterad med COVID-19.

Man kan tro att det är dåligt att göra ett misstag i din genetiska information - det är ju grunden för genetiska sjukdomar hos människor. För ett RNA-virus kan en enda förändring i genomet göra det "dött". Det är inte så illa om du gör tusentals kopior i en infekterad mänsklig cell och några inte längre är användbara.

Vissa genom kan dock plocka upp en förändring som är fördelaktig för virusets överlevnad: Kanske tillåter förändringen viruset att undvika en antikropp - ett protein som immunsystemet producerar för att fånga virus - eller ett antiviralt läkemedel. En annan fördelaktig förändring kan tillåta viruset att infektera en annan typ av cell eller till och med en annan djurart. Detta är troligtvis den väg som tillät SARS-CoV-2 för att flytta från fladdermöss till människor.

Alla förändringar som ger virusets ättlingar en konkurrensfördel kommer att gynnas - "utvalda" - och börja växa ur det ursprungliga moderviruset. SARS-CoV-2 demonstrerar denna funktion nu med nya varianter som har uppstått förbättrade tillväxtegenskaper. Att förstå arten av dessa förändringar i genomet kommer att ge forskare vägledning för att utveckla motåtgärder. Detta är det klassiska scenen för katt-och-mus.


 Få det senaste via e-post

Weekly Magazine Daglig Inspiration

Hos en infekterad patient finns hundratals miljoner individuella viruspartiklar. Om du skulle gå in och välja ett virus i taget hos denna patient, skulle du hitta en rad mutationer eller varianter i blandningen. Det är en fråga om vilka som har en tillväxtfördel - det vill säga vilka som kan utvecklas eftersom de är bättre än det ursprungliga viruset. Det är de som kommer att bli framgångsrika under pandemin.

Av mutationerna som har upptäckts är ett särskilt bekymmer?

Varje enskild variant eller förändring i viruset är förmodligen inte så problematiskt. En enda förändring i spikproteinet - vilket är region av viruset som fäster vid humana celler - kommer förmodligen inte att vara ett stort hot eftersom det medicinska samfundet rullar ut vaccinerna.

Coronavirusvarianter, viral mutation och Covid-19-vacciner: vetenskapen du behöver förståDen nya varianten av SARS-CoV-2 coronavirus, B.1.1.7., Identifierades först i Storbritannien i december. Det röda föremålet är ett spikprotein i coronavirus, och det interagerar med den (blå) ACE2-receptorn på den mänskliga cellen för att infektera den. Mutationerna i den nya varianten är märkta och visar deras position på spikproteinet. Juan Gaertner / Science Photo Library via Getty Images

De nuvarande vaccinerna inducerar immunsystemet att producera antikroppar som känner igen och riktar spikproteinet mot viruset, vilket är viktigt för att invadera mänskliga celler. Forskare har observerat ansamlingen av flera förändringar i spikproteinet i den sydafrikanska varianten.

Dessa förändringar gör att SARS-CoV-2 till exempel kan fästa tätare till ACE2-receptorn och komma in i mänskliga celler mer effektivt, enligt preliminära opublicerade studier. Dessa förändringar kan göra det möjligt för viruset att infektera celler lättare och förbättra dess överförbarhet. Med flera förändringar i spikproteinet kan vaccinerna inte längre ge ett starkt immunsvar mot dessa nya variantvirus. Det är en dubbel whammy: ett mindre effektivt vaccin och ett mer robust virus.

Just nu behöver allmänheten inte oroa sig för de nuvarande vaccinerna. De ledande vaccintillverkarna övervakar hur väl deras vacciner kontrollerar dessa nya varianter och är redo att justera vaccindesignen för att säkerställa att de kommer att skydda mot dessa nya varianter. Moderna har till exempel sagt att den kommer att justera den andra eller boosterinjektionen för att närmare matcha sekvensen för den sydafrikanska varianten. Vi måste bara vänta och se, eftersom fler människor får vaccinationer, om överföringshastigheterna kommer att sjunka.

Varför sänker du överföringsnyckeln?

En minskning av överföringshastigheter innebär färre infektioner. Mindre virusreplikation leder till färre möjligheter för viruset att utvecklas hos människor. Med mindre möjlighet att mutera saktar utvecklingen av viruset och det finns en lägre risk för nya varianter.

Medicinska samhället måste göra ett stort tryck och få så många människor vaccineras och därmed skyddas som möjligt. Om inte, kommer viruset att fortsätta växa i stort antal människor och producera nya varianter.

Hur de nya varianterna är olika

Vårt UK-variant, känd som B.1.1.7., Verkar binda tätare till proteinreceptor som kallas ACE2, som är på ytan av mänskliga celler.

Jag tror inte att vi har sett tydliga bevis för att dessa virus är mer patogena, vilket betyder mer dödligt. Men de kan överföras snabbare eller mer effektivt. Det innebär att fler kommer att smittas, vilket innebär att fler kommer att läggas in på sjukhus.

[Djup kunskap, dagligen. Registrera dig för konversationens nyhetsbrev.]

Den sydafrikanska varianten, känd som 501.V2, har flera mutationer i genen som kodar spikproteinet. Dessa mutationer hjälpa viruset att undvika ett antikroppssvar.

Antikroppar har utsökt precision för sitt mål, och om målet ändrar form något, som med denna variant - som virologer kallar en fly mutant - antikroppen kan inte längre binda tätt, eftersom den tappar sin förmåga att skydda.

Varför behöver vi övervaka mutationer?

Vi vill se till att alla virus upptäcks i diagnostiska tester. Om det finns mutationer i virusets genetiska material kan ett antikropps- eller PCR-test inte kunna upptäcka det lika effektivt eller alls.

För att vara säker på att vaccinet kommer att bli effektivt måste forskare veta om viruset utvecklas och flyr från antikropparna som utlöstes via vaccinet.

En annan anledning till att övervakning av nya varianter är viktig är att personer som har smittats kan smittas igen om viruset har muterats och deras immunförsvar inte kan känna igen det och stänga av det.

Det bästa sättet att leta efter nya varianter i befolkningen är att göra slumpmässig sekvensering av SARS-CoV-2-virus från patientprover över olika genetiska bakgrunder och geografiska platser.

Ju mer sekvenseringsdata forskare samlar in, desto bättre kommer vaccinutvecklare att kunna svara i förväg på stora förändringar i viruspopulationen. Många forskningscentra runt om i USA och världen är det öka deras sekvenseringsfunktioner för att uppnå detta.Avlyssningen

Om författaren

Richard Kuhn, professor i biologiska vetenskaper, Purdue University

Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.


Rekommenderade böcker: Hälsa

Färsk frukt RensaFresh Fruit Cleanse: Detox, gå ner i vikt och återställ din hälsa med naturens mest utsökta mat [Paperback] av Leanne Hall.
Förlora vikt och känna dig vibrerande hälsosam när du rensar din toxins kropp. Färsk frukt Rensa erbjuder allt du behöver för en enkel och kraftfull avgiftning, inklusive dag-för-dag-program, läckande recept och råd för övergången från rengöringen.
Klicka här för mer info och / eller för att beställa den här boken på Amazon.

Trivs matTriva Foods: 200 Växtbaserade recept för Peak Health [Paperback] av Brendan Brazier.
Bygga på den stressreducerande, hälsofrämjande näringsfilosofin som introducerades i hans hyllade veganäringsguide Frodas, professionell Ironman triathlete Brendan Brazier visar nu sin uppmärksamhet på din middagsplatta (frukostskål och lunchbricka också).
Klicka här för mer info och / eller för att beställa den här boken på Amazon.

Död genom medicin av Gary NullDeath by Medicine av Gary Null, Martin Feldman, Debora Rasio och Carolyn Dean
Den medicinska miljön har blivit en labyrint av interlocking företag, sjukhus och regeringskonferenser, infiltrerade av läkemedelsbolagen. De giftigaste ämnena godkänns ofta först, medan milda och mer naturliga alternativ ignoreras av ekonomiska skäl. Det är död av medicin.
Klicka här för mer info och / eller för att beställa den här boken på Amazon.


Du kanske också gillar

TILLGÄNGLIGA SPRÅK

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

följ InnerSelf på

Facebookikon ikon~~POS=HEADCOMPtwitter iconyoutube iconinstagram ikonpintrest ikonrss-ikonen

 Få det senaste via e-post

Weekly Magazine Daglig Inspiration

Marie T. Russells dagliga inspiration
 

INNERSELF VOICES

Anpassning till naturens språk
Anpassning till naturens språk
by Fay Johnstone
Eftersom vi är en del av naturen, precis som växterna och djurriket, har vi kapacitet för ...
Vara här nu! Det som är gjort är gjort!
Vad som görs är gjort: Var här nu!
by Marie T. Russell
För 50 år sedan, 1971, publicerade Ram Dass en bok med titeln "Be Here Now". Det är fortfarande bra ...
Bli föräldrar: En väg till transformation
Bli föräldrar: En väg till transformation
by Barry och Joyce Vissell
För nästan alla par utlöser tanken på att föra ett barn till den här världen en hel rad ...
Jag föddes under den sena östra Han-dynastin ...
Jag föddes under den sena östra Han-dynastin ...
by Dena Merriam
Jag föddes under den sena östra Han-dynastin (25 CE-220 CE) i en familj av ivriga daoister som ...
Healing Otherness: Dina förändringar, återspeglas i gemenskapen
Healing Otherness: Dina förändringar, återspeglas i gemenskapen
by Stacee L. Reicherzer doktorsexamen
Söker efter ett samhälle av helande, utnyttjas i det, kanske antar skam och ...
Horoskopvecka: 14 - 20 juni 2021
Horoskop nuvarande vecka: 14 - 20 juni 2021
by Pam Younghans
Den här astrologiska veckotidningen baseras på planetariska influenser och erbjuder perspektiv och ...
Att vara en bättre person
Att vara en bättre person
by Marie T. Russell
"Han får mig att vilja bli en bättre person." När jag reflekterade över detta uttalande senare insåg jag att ...
Modelleringsbeteende är den bästa läraren: Respekt måste vara ömsesidig
Modelleringsbeteende är den bästa läraren: Respekt måste vara ömsesidig
by Carmen Viktoria Gamper
Socialt respekterat beteende är inlärt beteende och en del av det (till exempel bordssätt) varierar ...

MEST LÄS

Bli föräldrar: En väg till transformation
Bli föräldrar: En väg till transformation
by Barry och Joyce Vissell
För nästan alla par utlöser tanken på att föra ett barn till den här världen en hel rad ...
En hälso- och sjukvårdspersonal utför ett COVID-pinnprov på en patient.
Varför är några COVID-testresultat falska positiva, och hur vanliga är de?
by Adrian Esterman, professor i biostatistik och epidemiologi, University of South Australia
Två COVID-19-fall som tidigare kopplats till Melbournes nuvarande utbrott har nu omklassificerats till ...
bild
Mysteriet med lång COVID: upp till 1 av 3 personer som får viruset lider i flera månader. Här är vad vi vet hittills
by Vanessa Bryant, laboratoriechef, avdelningen för immunologi, Walter och Eliza Hall Institute
De flesta som får COVID lider av vanliga symtom på feber, hosta och andningsproblem, och ...
0mc9bvhy
Bankverksamhet som tjänar människor, inte bankirer
by Jim Hightower
Företagsideologer upphör aldrig att bläddra i att regeringsprogram ska drivas som ett företag ...
Separation och isolering kontra gemenskap och medkänsla
Separation och isolering kontra gemenskap och medkänsla
by Lawrence Doochin
När vi är i samhället faller vi automatiskt i tjänst för dem i nöd eftersom vi känner dem ...
COVID-naglar: dessa ändringar i dina naglar kan visa att du har haft coronavirus
Dessa ändringar i dina naglar kan visa att du har haft Coronavirus
by Vassilios Vassiliou, Senior Clinical Lector in Cardiovascular Medicine, University of East Anglia
De viktigaste tecknen på COVID-19 är feber, hosta, trötthet och förlust av din känsla av smak och lukt. ...
Ett barns framtid är nu och inte imorgon
Ett barns framtid är nu och inte imorgon
by Johann Christoph Arnold
Det är en sak att läsa (eller skriva) om att fostra barn, och en helt annan att faktiskt göra det ...
Att vara en bättre person
Att vara en bättre person
by Marie T. Russell
"Han får mig att vilja bli en bättre person." När jag reflekterade över detta uttalande senare insåg jag att ...
bild
4 sätt att få en positiv upplevelse när du engagerar dig i sociala medier
by Lisa Tang, doktorand i familjeförhållanden och tillämpad näring, University of Guelph
Har du någonsin funderat på hur sociala medier är vävda i din vardag? Detta har…
Healing Otherness: Dina förändringar, återspeglas i gemenskapen
Healing Otherness: Dina förändringar, återspeglas i gemenskapen
by Stacee L. Reicherzer doktorsexamen
Söker efter ett samhälle av helande, utnyttjas i det, kanske antar skam och ...
Jag vet vem som är läskigare än den stora dåliga vargen, eller hur?
by Samantha Bruegger
2021, efter förlusten av skyddet mot hotade arter, lärde vi oss mycket om vargar ...
Modelleringsbeteende är den bästa läraren: Respekt måste vara ömsesidig
Modelleringsbeteende är den bästa läraren: Respekt måste vara ömsesidig
by Carmen Viktoria Gamper
Socialt respekterat beteende är inlärt beteende och en del av det (till exempel bordssätt) varierar ...
bild
Det är alldeles för lätt för missbrukare att utnyttja smarta leksaker och spårare
by Saheli Datta Burton, stipendiat, Institutionen för teknikteknik och offentlig politik, UCL
Marknaden för bärbar teknik blomstrar med en halv miljard bärbara produkter sålda globalt år 2020 ...

Nya Attityder - Nya Möjligheter

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Copyright © 1985 - 2021 Innerself Publikationer. All Rights Reserved.