Magyarázat: Covid-19 mutációk, kulcsváltozatok és a vakcinák hatékonysága

A Covid-19 mutáns törzsei továbbra is kulcsfontosságú aggodalomra adnak okot, mivel a folyamatosan fejlődő vírus újabb kihívásokat vet fel, és számos ország számolt be az áttöréses fertőzések megugrásáról a teljesen beoltott emberek körében.

A Giriraj Housing Society lakóinak tesztelése Seawoodsban. (Express Photo: Amit Chakravarty)

A Covid-19 vírus az első azonosítása óta több ezer mutáción ment keresztül, amelyek közül néhány olyan változatot eredményezett, amely sikeresebben elkerüli az antitesteket, és hozzájárul a fertőzések megugrásához. A mutáns törzsek továbbra is kulcsfontosságú aggodalomra adnak okot, mivel a folyamatosan fejlődő vírus újabb kihívásokat vet fel, és számos ország számolt be az áttöréses fertőzések megugrásáról a teljesen beoltott emberek körében.

A mutáns Covid törzsek osztályozása

Természetes, hogy minden vírus idővel mutálódik, és az ilyen változások különösen gyakoriak az RNS-t tartalmazó vírusok esetében, mint például a koronavírusok és az influenzavírusok esetében.

Amint egy vírus bejut az emberi szervezetbe, genetikai anyaga – az RNS vagy DNS – bejut a sejtekbe, és elkezd másolatokat készíteni magáról, amelyek megfertőzhetik a többi sejtet. Ha a másolási folyamat során hiba történik, az mutációt vált ki.

Alkalmanként előfordul, hogy mutáció lép fel, amikor a másolás során bevezetett genetikai hibák előnyösnek bizonyulnak a vírus számára – ezek segítenek a vírusnak önmagát másolni, vagy könnyebben bejutni az emberi sejtekbe.

Amikor egy vírus széles körben kering egy populációban, minél jobban terjed és szaporodik, annál nagyobb az esélye a mutációra.

Az amerikai kormány SARS-CoV-2 Interagency Group (SIG) és a Centers for Disease Control and Prevention (CDC) által kidolgozott osztályozási modell szerint a Covid-19 jelentőségű mutációit három típusra osztják. érdekesség, az aggodalomra okot adó változat és a nagy következményekkel járó változat.

Ez a SIG azért jött létre, hogy javítsa a koordinációt a CDC, az Országos Egészségügyi Intézetek (NIH), az Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hatóság (FDA), a Biomedical Advanced Research and Development Authority (BARDA) és a Védelmi Minisztérium (DoD) között. Feladata a kialakuló változatok jellemzése, és annak tanulmányozása, hogy a standard kezelési protokollok és vakcinák hogyan működnek ezekkel a mutáns törzsekkel szemben.

A WHO a jelentős mutáns törzseket aggodalomra okot adó variánsok (VOC) és érdekes variánsok (VOI) kategóriába is sorolja. A CDC besorolása azonban eltérhet a WHO osztályozásától, és az országok és helyszínek között is lehetnek eltérések.

Például az indiai kormány azt mondta, hogy a Delta Plus (AY.1) aggodalomra ad okot, míg a szülői leszármazást – a Deltát – a WHO és a CDC VOC-nak minősítette.

A WHO a görög ábécé használatát javasolta a VOC-k és a VOI-k esetében annak biztosítása érdekében, hogy a használt címkék könnyen kiejthetők és ne legyenek megbélyegzések.

Variants of Concern (VOC)

A CDC a VOC olyan változataként határozza meg a VOC-t, amely esetében bizonyíték van a fertőzés terjedésének fokozódására, súlyosabb betegségekre (pl. megnövekedett kórházi kezelések vagy halálozások), a korábbi fertőzés vagy vakcinázás során keletkezett antitestek általi semlegesítés jelentős csökkenése, a kezelések vagy vakcinák hatékonyságának csökkenése. vagy diagnosztikai észlelési hibák.

A VOC-kra jellemző a megnövekedett átviteli képesség és a betegség súlyosabb formáinak kiváltásának lehetősége, a korábbi fertőzés során keletkezett antitestek általi csökkent semlegesítés, valamint az a képesség, hogy több áttörést okozó fertőzést okoznak a beoltott emberekben.

Jelenleg négy VOC létezik – Alfa (B.1.1.7), Béta (B.1.251), Gamma (P.1) és Delta (B.1.617.2).

Alfa-változat (B.1.1.7): A WHO szerint az Alfa-változatot először 2020 szeptemberében azonosították az Egyesült Királyságban, és a WHO szerint mára már legalább 173 országban elterjedt. A változat 23 mutációt tartalmaz, és ezek közül nyolc a vírus tüskeproteinjében található. Ezek közül három tüskefehérje mutáció - az N501Y, a 69-70del és a P681H - gyakorolja a legnagyobb hatást.

Az N501Y mutáció elősegíti, hogy a vírus tüskeproteinje szorosabban kapcsolódjon az emberi sejtek ACE2 receptoraihoz, míg a másik két kulcsmutáció növeli az átvihetőséget. A CDC szerint az Alpha változat 50%-kal jobban átvihető, mint az eredeti törzs, és súlyosabb fertőzéseket is okozhat.

Béta változat (B.1.251): Először 2020 májusában Dél-Afrikában észlelték, a B.1.251-et 2020 decemberében VOC-ként jelölték meg. A változatot mára legalább 122 országban mutatták ki. A törzs nyolc mutációt tartalmaz, amelyek közül három szignifikáns – N501Y, K417N és E484K.

Az Alpha változathoz hasonlóan az N501Y mutáció segít a vírusnak szorosabban kötődni az ACE2 receptorokhoz, míg a másik két mutáció segít a vírusnak könnyebben elkerülni az immunitást.

A béta változat körülbelül 50%-kal jobban átvihető, mint az eredeti törzs, és súlyosabb fertőzéseket is okozhat.

Gamma változat (P.1): A Gamma variáns 2020 novemberében Brazíliából származik, majd a fertőzések jelentős megugrását és a kórházi kezelések számát okozta a dél-amerikai országban. 2021 januárjában Japánban észlelték, majd 74 országban terjedt el.

A variáns 11 mutációt tartalmaz a tüskeproteinjében, amelyek közül az N501Y és K417T mutációk segítik a vírust, hogy szorosabban kötődjön a sejtekhez, míg az E484K ellenállóbbá teszi az antitestekkel szemben.

A Gamma változat kétszer jobban átvihető, mint az eredeti Covid-19 törzs.

Delta változat (B.1.617.2): A leggyorsabban terjedő változat, amely Indiában a második hullám idején is éles kiugrást okozott az esetekben, a Deltait a B.1.617 variáns alvonala, amelyet kettős mutáns törzsként ismertek.

A WHO szerint először Indiában észlelt Delta-változat jelentősen megnövekedett fertőzőképességet mutatott. Kétszer olyan fertőzőképes, mint az eredeti Covid-19 törzs, és 60 százalékkal jobban átvihető, mint az Alpha változat. A törzsnek számos kulcsfontosságú mutációja van, az L452R és a D6146 lehetővé teszi számára, hogy erősebben kapcsolódjon a receptorsejtekhez, míg mások, például a P681R lehetővé teszik számára, hogy könnyebben elkerülje az immunitást.

A PHE azt mondta, hogy a Delta megnöveli a kórházi kezelés kockázatát a korabeli alfa-esetekhez képest. A változat mára legalább 104 országban elterjedt.

Változatok érdeklődésre (VOI)

A CDC a VOI-t olyan specifikus genetikai markerekkel rendelkező variánsként határozza meg, amelyek összefüggésbe hozhatók a receptorkötés változásaival, a korábbi fertőzések vagy vakcinázások ellen termelt antitestek általi csökkent semlegesítésével, a kezelések hatékonyságának csökkenésével, a lehetséges diagnosztikai hatásokkal vagy a fertőzőképesség vagy a betegség súlyosságának előrejelzett növekedésével. .

A WHO szerint egy érdeklődésre számot tartó változat aggodalomra okot adó változattá válhat, ha a COVID-19 epidemiológiájában a fertőzőképesség növekedését vagy káros változást, a virulencia növekedését vagy a betegség klinikai megjelenésének megváltozását, vagy a közegészségügyi és szociális intézkedések hatékonyságának csökkenését mutatja. vagy elérhető diagnosztika, vakcinák, terápiák.

Mindaddig azonban VOI-nak minősülnek, amíg nincs meggyőző bizonyíték arra, hogy elég halálosak ahhoz, hogy VOC-nak minősüljenek. Például a Kappa változat (B.1.617.1) ugyanabból a származásból származott, mint a Delta, de az utóbbi sokkal veszélyesebbnek és elterjedtebbnek bizonyult.

Ezzel szemben a Lambda változat (C.37), amelyet először Peruban észleltek, újonnan megjelenő fenyegetésnek tekintik, a chilei kutatások azt mutatják, hogy nagyobb a fertőzőképessége, mint az Alfa és a Gamma. Bár a tudósok továbbra is szorosan figyelemmel kísérik a lambdát, jelenleg nincs elég meggyőző bizonyíték ahhoz, hogy VOC-ként minősítsék. Ez gyakori tényező más mutáns törzsek esetében, amelyeket VOI-nak minősítettek – vagy nem ismerik őket eléggé, vagy az előzetes kutatások azt sugallják, hogy nem hozhatók összefüggésbe a fertőzések jelentős szintű megnövekedett kockázatával.

De a jelentős tüskefehérje-mutációk és az immunitás könnyebb elkerülésének kockázata mindegyikükben közös, mivel az Egyesült Királyságban és Nigériában azonosított Eta-variánsban (B.1.525), az Iota-változatban (B.1.526) először New Yorkban észlelték, Az Epsilon-változat (B.1.427/B.1.429) először Kaliforniában, a Zeta-variáns (P.2) Brazíliában, vagy a B.1.617.3-as (névtelen változat) Indiában, amely azonos szülői leszármazással (B) .1.617) mint Delta és Kappa.

A mutáns variánsok R-semmi értéke és magas fertőzőképessége

Egy nemrégiben közzétett tanulmány, amelyet májusban és júniusban végeztek a kínai Kantonban, azt találta, hogy az elemzett minták alapján a Delta variánssal fertőzött betegek vírusterhelése körülbelül 1000-szer magasabb volt, mint a 9A/19B törzsekben 2020-tól. a fertőzés korai szakaszában potenciálisan gyorsabb vírusreplikációt és a Delta-variáns fertőzőképességét javasolta. A változatnak sokkal jobb immunszökési mechanizmusa is volt.

Összehasonlítva az R-semmit ( R0 ) értékek megfelelő képet adnak arról, hogy az aggodalomra okot adó változatok ma már fertőzőbbek, mint az eredeti Covid-19 törzs. Az R-nught vagy az alapszaporodási szám átlagosan azoknak a személyeknek a számát jelenti, akiknél egyetlen fertőzött személy várhatóan továbbadja a betegséget, és ezáltal egy fertőző betegség terjedhetőségét.

A legtöbb tanulmány 2,4-2,6 közötti R-nought értékre jutott a Vuhanban talált eredeti Covid-19 törzs esetében. A későbbi vizsgálatok azt találták, hogy az R-nought érték 4-5 az Alpha változatnál és 5-8 a Delta törzsnél. Ez azt jelenti, hogy a Delta fertőzőbb, mint a himlő, amelynek az 1970-es években 3,5 és 4,5 közötti R-értéke volt.

Ez segíthet megmagyarázni, hogy hány (átlagosan) új ember fertőződik meg különféle vírusokkal, beleértve a COVID-változatokat. R0 az alapvető reprodukciós érték. A himlő esetében az 1970-es években körülbelül 3,5-4,5 volt. Tehát a Delta változat jobban átvihető, mint a himlő. pic.twitter.com/tQziWBzPOI

– Larry Brilliant MD, MPH (@larrybrilliant) 2021. június 27

A Guangzhou-i vizsgálat azt is megállapította, hogy a Delta variáns esetében már a tüneteket megelőző szakaszban is rendkívül magas a fertőzőképesség mértéke a betegekben. Ez azt jelenti, hogy az emberek még azelőtt fennállnak a veszélye, hogy elterjednek a vírussal, mielőtt gyanítanák, hogy fertőzöttek lehetnek.

E tekintetben jó példa, amely a Delta változat fertőzőképességét is alátámasztja, egy röpke, érintésmentes átvitel, amint arról a közelmúltban beszámoltak egy Sydney-i Bondi Beach közelében lévő bevásárlóközpontból. A CCTV kamerája szerint egy limuzinsofőr, aki megfertőződött a Delta változattal, de akkor még nem tudott róla, egy másik férfit fertőzött meg, aki éppen elhaladt mellette, és rövid ideig a közelében állt. Az ausztrál tisztviselők komolyan vették a felvételt, és csak napokkal később jelentették be a lezárást Sydneyben.

Hírlevél| Kattintson ide, hogy a nap legjobb magyarázóit megtalálja a postaládájában

Spike fehérje mutációk

A vírusokat zsírmembránfehérjék (vagy glikoproteinek, mivel gyakran csúszós cukormolekulák borítják) burkolják, amelyek elősegítik, hogy a szervezet sejtmembránjához olvadjanak.

A koronavírusok tüskés fehérje egyike ezeknek a vírusos glikoproteineknek, 1273 aminosavból álló lineáris lánc formájában, szépen összehajtogatva, akár 23 cukormolekulával is.

A SARS-CoV-2 esetében a tüskeprotein a nagyjából gömb alakú vírusrészecskén ragad, beágyazódik a burokba, és kinyúlik az űrbe. Mindegyik Covid-vírusnak körülbelül 26 tüskés trimereje van, amelyek segítenek megtapadni az emberi sejtekben – ezek egyike az emberi sejtek felszínén található ACE2 nevű fehérjéhez kötődik, amely lehetővé teszi a vírus bejutását a szervezetbe.

A tüskeproteinben jelentős változásokkal járó mutációk aggodalomra adnak okot, mivel átalakulásokat váltanak ki a vírus szerkezetében és biokémiai tulajdonságaiban. Ez olyan mutációkon keresztül történhet, amelyek megkönnyítik a tüskék tapadását a sejtekhez, vagy megakadályozzák az antitestek kötődését.

A Cell-ben nemrég megjelent kutatás megállapította, hogy egyetlen tüskés fehérjemutáció jelentős szerepet játszhatott abban, hogy a koronavírus állatokról emberre ugorjon. James Weger-Lucarelli, a blacksburgi Virginia Tech virológusa által vezetett tanulmány során a tudósok azt találták, hogy a denevéreket vagy pangolint fertőző koronavírusokban található treonin aminosavat helyettesítették az alanin aminosavval, amely a koronavírus, amely Covid-19-et okoz. A kutatók azt találták, hogy a cserét egy mutáció tette lehetővé, a T372A, amely eltávolított néhány cukrot, amely bevonja a tüskefehérjét, és jobb hozzáférést biztosított a vírusnak az ACE2-hez, hogy betörhessen az emberi sejtekbe.

Mivel sok Covid-ellenes gyógyszer és vakcina a vírus glikoproteineket célozza meg, a tüskeprotein változásai kevésbé hatékonyak lehetnek. Például a D614G mutáció ezt úgy éri el, hogy egyetlen aminosav betű megváltoztatásával figyelmezteti a Covid spike fehérje genetikai kódját. A mutáció a tüskéket is stabilabbá teszi, így a vírus könnyebben kötődhet az ACE2 receptorokhoz.

Egy másik példa az Epsilon variáns, amelynek két különböző származása van, a B.1.427 és a B.1.429, és a CDC egykor VOC-nak tekintette, de később VOI-vá minősítették. Az Epsilon-változat csökkenti a vakcinák vagy a korábbi Covid-fertőzések által kiváltott antitestek közömbösítő hatását olyan mutációk miatt, amelyek jelentős átrendeződéshez vezettek a vírus tüskeproteinjének kritikus területein – állapította meg a Washingtoni Egyetem Seattle-ben és a Vir Biotechnology által vezetett kutatási projektje. .

Az Epsilon variánson végzett elektronkriomikroszkópos vizsgálatok azt mutatták, hogy a tüskeprotein receptorkötő doménjének mutációja csökkentette a 34 semlegesítő antitestből 14 aktivitását. Két másik mutáció a tüskeprotein N-terminális doménjére specifikus mind a 10 antitest teljes neutralizációjának elvesztéséhez vezetett.

Mutáns törzsek és csökkent vakcina hatékonyság

A legtöbb tanulmány arra a következtetésre jutott, hogy a vakcinák kevésbé hatékonyak a Covid-változatok ellen, mint a vírus eredeti törzse ellen.

Például a PHE egy tanulmánya azt találta, hogy az Oxford-AstraZeneca vakcina hatékonysága 74%-ra csökken az Alpha változat ellen és 64%-ra a Delta változat ellen. Korábban a New England Journal of Medicine folyóiratban közzétett 1b-2 fázisú klinikai vizsgálat azt találta, hogy az AstraZeneca vakcina csak 10,4%-os hatékonyságú a Béta-változat által okozott enyhe-közepes fertőzésekkel szemben.

A Bharat Biotech szerint a Covaxin 65,2%-os védelmet nyújt a Delta változat ellen.

Az izraeli egészségügyi minisztérium legfrissebb adatai azt mutatják, hogy két Pfizer-lövés 64%-os védelmet nyújt a Covid ellen, és a megfigyelés akkor történt, amikor az utóbbi időben a közel-keleti országban bejelentett esetek több mint 90 százalékát a Delta változat.

Ráadásul a The Lancetben megjelent tanulmány szerint a Pfizer vakcina egyetlen adagja csak 32%-os védelmet nyújt a Delta ellen, és a semlegesítő antitestek szintje még két oltás után is több mint ötször alacsonyabb a Delta változat ellen, mint az eredeti Covid-19 ellen. törzs.

A vakcinákon kívül a legtöbb változat kevésbé érzékeny a terápiás beavatkozásokra és a monoklonális antitestekkel való kezelésre.

A legtöbb tanulmány azonban kimutatta, hogy szinte minden vakcina rendkívül hatékony a kórházi kezelés megelőzésében.

Egyes jelentések szerint az emlékeztető oltások jobb védelmet nyújthatnak a variánsok ellen, sok országban most egy harmadik oltóadagot vezetnek be az idősek és az immunhiányos emberek számára.

Oszd Meg A Barátaiddal: