Makeda Robinson, MD, PhD, is een specialist in infectieziekten die momenteel virus-gastheerinteracties bestudeert in opkomende virussen aan de Stanford University. Elke week breekt Dr. Robinson gecompliceerde COVID-19-onderwerpen uit en behandelt hij dringende zorgen over de volksgezondheid.
Naarmate de wetenschappelijke inspanningen om SARS-CoV-2 uit te roeien toenemen, nemen ook de structuur en activiteiten van het virus toe. We doen er alles aan om SARS-CoV-2 van de kaart te houden, dus het doet er alles aan om erop te blijven. In de eerste plaats: het is aan het muteren.
Wat betekenen deze mutaties? Zullen ze voor ons schadelijker blijken te zijn dan het oorspronkelijke virus, of zijn het goedaardige voorvallen? Het belangrijkste is: welke invloed zullen deze mutaties hebben op onze huidige behandeling en vaccinatie-inspanningen? Dr. Robinson sprak met Verywell Health over de wetenschap achter virale mutaties en wat ze betekenen voor de toekomst van SARS-CoV-2, en over inspanningen om het te identificeren en uit te roeien.
COVID-19-vaccins: blijf op de hoogte van de beschikbare vaccins, wie ze kan krijgen en hoe veilig ze zijn.
Verywell Health: waarom muteert een virus?
Dr. Robinson: Virussen staan, net als mensen, onder constante evolutionaire druk, dus het doel van een virus is om te overleven en zich te vermenigvuldigen. De mutaties die in een virus voorkomen, zijn vaak een reactie op de verschillende pogingen van ons immuunsysteem om het te identificeren en te neutraliseren. Elke keer dat een virus repliceert, worden er willekeurige mutaties in het genoom gemaakt. Dit komt vaker voor bij RNA-virussen zoals SARS-CoV-2 in vergelijking met DNA-virussen zoals herpesvirussen, waarmee we al langer leven.
Virussen zoals SARS-CoV-2 en het originele SARS-virus sprongen in mensen uit andere dierlijke gastheren. Toen ze voor het eerst mensen infecteerden, was het als een hele nieuwe wereld voor hen. Ze moesten leren hoe ze zich moesten aanpassen en veranderen in een omgeving die hen probeert op te sporen en te doden, wat een "survival of the fittest" -scenario teweegbrengt. Elk virus zal zijn eigen capaciteiten hebben om door het menselijke immuunsysteem te navigeren, en de stammen met de beste ontwijkingstactieken zullen dominant worden.
Als de mutatie leidt tot een infectie die snel dodelijk is, zal het de gastheer te veel schade berokkenen en de kans verliezen om anderen in de gemeenschap te infecteren. Op deze manier kan het virus snel uitsterven en is het onwaarschijnlijk dat het een wereldwijde pandemie veroorzaakt.
Aan de andere kant, als het virus te zwak is, zal ons immuunsysteem het snel detecteren en doden, waardoor wordt voorkomen dat het virus zich vermenigvuldigt en zich ook naar anderen verspreidt.
Er is een goede plek voor een virus waar het zich zo efficiënt mogelijk kan infecteren en verspreiden. Hoe langer het heeft om met ons mee te evolueren, hoe beter het wordt om zich aan te passen aan onze verdediging.
Verywell Health: zijn virusmutaties altijd een slechte zaak?
Dr. Robinson: Virusmutaties hoeven niet per se een slechte zaak te zijn; ze zijn een natuurlijk proces dat plaatsvindt tijdens de virale levenscyclus. In feite zijn veel van de mutaties volledig goedaardige veranderingen. Virussen doorlopen het proces van natuurlijke selectie, waarbij de virale stammen die het best zijn uitgerust om in een nieuwe omgeving te gedijen, zullen winnen. Het volgen van deze veranderingen is in zekere zin als het samenstellen van een stamboom en begrijpen hoe elke tak anders is, maar gerelateerd aan de andere.
Aangezien een virus echter van zijn oorspronkelijke volgorde begint af te wijken, moeten we voorzichtiger zijn met de preventiemethoden en behandelingen die we bieden. Als die interventies op het virus zelf zijn gericht, werken ze mogelijk niet allemaal zo uniform als voorheen. Naarmate het virus zijn gastheer beter leert kennen, verandert zijn verdediging dienovereenkomstig. We zullen dus nog beter moeten nadenken over hoe we therapieën ontwerpen dan voorheen, toen het virus homogener was. Een behandeling die in april mogelijk goed heeft gewerkt, heeft in oktober mogelijk niet hetzelfde effect, omdat het virus is geëvolueerd.
Verywell Health: zijn er mutaties in SARS-CoV-2?
Dr. Robinson: Het virus heeft verschillende mutaties ontwikkeld die momenteel in de populatie circuleren. Een recente studie waarbij de sequentie van meer dan 7.000 genomen werd bepaald, identificeerde 198 verschillende terugkerende mutaties.
Hoewel veel van de mutaties onschadelijk zijn, hebben onderzoekers een specifieke mutatie gevonden in het spike-eiwit - het deel van het virus dat zich aan menselijke cellen hecht - dat nu de dominante wereldwijde stam van het virus is geworden. Dit betekent dat als we terugkijken naar het oorspronkelijke genoom waarvan de sequentie is bepaald in Wuhan, China, die specifieke genoomsequentie niet langer de meest voorkomende is, en dit nieuwe spike-eiwit is nu de dominante soort. De mutatie heeft de naam G614 gekregen, wat betekent dat er een verandering was in het aminozuur op de 614e positie.
Veel van de vaccins die momenteel worden ontwikkeld, zijn gericht op het spike-eiwit, dus als we een echte verschuiving in de volgorde van het doelwit zien, moeten we ongelooflijk voorzichtig zijn met wat we bestempelen als een 'voldoende neutraliserende respons' in klinische vaccins. beproevingen.
Ik denk dat we ook moeten nadenken over combinatietherapie en dat we andere benaderingen parallel moeten blijven ontwikkelen. Het identificeren van gebieden van het virus die consistent zijn tussen stammen, kan onze beste kans bieden om de beste therapieën en vaccins voor de toekomst te ontwerpen. Als we erover nadenken om slechts één specifiek doelwit te hebben, dan moeten we ons afvragen of die aanpak zal blijven werken terwijl het virus zich blijft aanpassen en veranderen.
Verywell Health: heeft een van deze mutaties het virus dodelijker gemaakt?
Dr. Robinson: We zijn nog steeds aan het leren over de virulentiefactoren die verband houden met de opkomende stammen. Sommige van deze mutaties kunnen leiden tot een verhoogde kans op infectie of herinfectie.
Het eerste geval van herinfectie werd onlangs beschreven in Hong Kong. De patiënt was aanvankelijk geïnfecteerd met een virale stam vergelijkbaar met de oorspronkelijke Wuhan-stam, en werd vervolgens vier en een halve maand later geïnfecteerd met een andere virale stam. De stam van de herinfectie bevatte de nieuwe mutatie van het spike-eiwit, die in verband is gebracht met een ernstigere ziekte.
Een recentCelpaper keek nauwkeuriger naar deze specifieke mutatie, G614 genoemd, en ontdekte dat degenen die waren geïnfecteerd met een virus dat de G614-mutatie bevatte een langere duur van virale uitscheiding hadden. Dit betekent dat ze langere tijd besmettelijk waren. Onderzoekers ontdekten ook dat het G614-virus bij het infecteren van cellen in het laboratorium een negenvoudige toename van de infectiviteit vertoonde in vergelijking met de oorspronkelijke eiwitsequentie, genaamd D614.
Zeer goede gezondheid: als iemand SARS-CoV-2-immuniteit verwerft, is er dan een kans dat ze niet immuun zullen zijn voor een gemuteerde stam van het virus?
Dr. Robinson: Het geval van herinfectie heeft belangrijke vragen opgeworpen over de vraag of deze nieuwe mutaties de manier kunnen beïnvloeden waarop het virus de reacties van onze B- en T-cellen triggert, de immuuncellen die we nodig hebben om het virus te bestrijden en antilichamen te ontwikkelen. Verschillende van de mutaties die in het geval van herinfectie worden waargenomen, hebben het vermogen om te interageren met het adaptieve immuunsysteem. Dit geeft aanleiding tot bezorgdheid dat de immuunrespons die sommige mensen hebben ontwikkeld tegen het oorspronkelijke SARS-CoV-2-virus in de lente, anders kan zijn dan de reacties die nodig zijn om een effectieve respons op te zetten tegen het SARS-CoV-2-virus dat momenteel circuleert. Dit maakt de ontwikkeling van een effectief vaccin nog complexer en vitaler.
Verywell Health: muteert dit virus in een normaal tempo in vergelijking met andere virussen?
Dr. Robinson: SARS-CoV-2 lijkt gemiddeld ongeveer twee mutaties per maand te accumuleren, een snelheid die twee tot vier keer langzamer is dan griep. Het doel is nu om te leren hoe verschillende soorten op ons reageren en dieper in deze varianten te duiken.
Verywell Health: één potentiële mutatie die door wetenschappers is geïdentificeerd, is in verband gebracht met mildere gevallen van COVID-19. Betekent dit dat mutaties goed kunnen zijn?
Dr. Robinson: Er is een gedocumenteerde mutatie geweest die het virus in feite lijkt te verzwakken. Infectie met een virale stam die een deletie van 29 nucleotiden bevat, kan de ernst van het virus verminderen. Het is beschreven als leidend tot een lagere kans dat patiënten aanvullende zuurstof nodig hebben, en kan ook een lagere replicatiesnelheid hebben.
We zijn nog aan het leren waarom een zwakker virus niet zomaar zou uitsterven. Het hebben van een "zwakkere" versie van een virus kan voordelen en risico's voor ons hebben. Het zwakkere virus maakt ons misschien niet superziek, maar het vergroot de kans om meer mensen te infecteren. Het is ook mogelijk dat we een onvoldoende sterke immuunrespons opbouwen, waardoor geïnfecteerde personen niet voldoende antilichamen kunnen aanmaken.
Verywell Health: hoe beïnvloeden de mutaties van SARS-CoV-2 de ontwikkeling van vaccins?
Dr. Robinson: Dit is een essentiële vraag bij het nadenken over het ontwikkelen van de beste vaccinstrategieën. We hebben waarschijnlijk een combinatie van benaderingen nodig als het doel is om de verspreiding van het virus te stoppen. Eén vaccin dat gericht is op één specifiek viraal antigeen is mogelijk niet voldoende.
We zijn ook nog aan het leren over de veiligheid en werkzaamheid van de nieuwere vaccintechnologieën die moeten worden doorgelicht voordat ze op grote schaal worden toegediend. Het vinden van manieren om een immuunrespons op te bouwen met de juiste breedte en diepte om het virus te overweldigen en te neutraliseren, zal de sleutel zijn tot het ontwikkelen van voldoende immuniteit om de immuniteit van de kudde te ondersteunen. We moeten leren of deze nieuwe stammen en mutaties onze reactie op vaccinatie zullen verzwakken.
Verywell Health: wat is een belangrijk ding dat mensen moeten weten over mutaties?
Dr. Robinson: We moeten allemaal ons leven blijven leiden alsof we een risico lopen op infectie. Zelfs als u in het verleden een COVID-19-infectie heeft gehad, moet u uw leven blijven leiden alsof u net zo'n hoog risico loopt als ieder ander. De nieuwe gegevens over mutaties en herinfecties zouden ons op onze hoede moeten maken voor het idee van de immuniteitscertificaten of paspoorten, waar degenen die eerder zijn geïnfecteerd niet langer hoeven te voldoen aan dezelfde richtlijnen als degenen die nog steeds naïef zijn voor het virus . We moeten allemaal nog steeds gefocust zijn op het gebruik van alle beschikbare tools om onszelf en onze gemeenschappen te beschermen.
-is-treated.jpg)
