Tanya Pakar Penyakit Menular: Apa yang Kita Ketahui tentang Mutasi COVID-19?

Makeda Robinson, MD, PhD, adalah spesialis penyakit menular yang saat ini mempelajari interaksi host virus pada virus yang muncul di Universitas Stanford. Setiap minggu, Dr. Robinson memecah topik COVID-19 yang rumit dan membahas masalah kesehatan masyarakat yang mendesak.

Saat upaya ilmiah untuk memberantas SARS-CoV-2 semakin intensif, begitu pula struktur dan aktivitas virus. Kami melakukan segala yang kami bisa untuk menjaga agar SARS-CoV-2 tidak diketahui, jadi ia melakukan segala daya untuk tetap berada di sana. Terutama: itu bermutasi.

Apa arti mutasi ini? Akankah mereka terbukti lebih berbahaya bagi kita daripada virus aslinya, atau apakah itu kejadian yang jinak? Yang terpenting, bagaimana mutasi ini akan mempengaruhi pengobatan dan upaya vaksin kita saat ini? Dr. Robinson berbicara dengan Verywell Health tentang ilmu di balik mutasi virus dan apa artinya bagi masa depan SARS-CoV-2, serta upaya untuk mengidentifikasi dan memberantasnya.

Vaksin COVID-19: Ikuti perkembangan terbaru tentang vaksin yang tersedia, siapa yang bisa mendapatkannya, dan seberapa aman mereka.

Kesehatan yang Sangat Baik: Mengapa virus bermutasi?

Dr. Robinson: Virus, seperti halnya manusia, berada di bawah tekanan evolusioner yang konstan, jadi tujuan virus adalah untuk bertahan hidup dan berkembang biak. Mutasi yang terjadi pada virus sering kali merupakan respons terhadap berbagai upaya sistem kekebalan kita untuk mengidentifikasi dan menetralkannya. Setiap kali virus bereplikasi, mutasi acak terjadi dalam genomnya. Hal ini terjadi lebih sering pada virus RNA seperti SARS-CoV-2 dibandingkan dengan virus DNA seperti virus herpes, yang telah kita hidupi lebih lama.

Virus seperti SARS-CoV-2 dan virus SARS asli masuk ke manusia dari inang hewan lain. Ketika mereka pertama kali menginfeksi manusia, itu seperti dunia baru bagi mereka. Mereka harus belajar bagaimana beradaptasi dan berubah dalam lingkungan yang mencoba mencari dan membunuh mereka, memicu skenario "survival of the fittest". Setiap virus akan memiliki kemampuannya sendiri untuk menavigasi sistem kekebalan manusia, dan strain dengan taktik penghindaran terbaik akan menjadi dominan.

Jika mutasi menyebabkan infeksi yang cepat mematikan, hal itu akan membahayakan inangnya, kehilangan kesempatan untuk menulari orang lain di komunitas. Dengan cara ini, virus dapat dengan cepat punah dan kemungkinan tidak akan menyebabkan pandemi global.

Di sisi lain, jika virus terlalu lemah, sistem kekebalan kita akan dengan cepat mendeteksi dan membunuhnya, mencegah virus mereplikasi dan menyebar ke orang lain juga.

Ada titik manis untuk virus di mana ia dapat menginfeksi dan menyebar seefisien mungkin. Semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk berkembang bersama kita, semakin baik jadinya dalam beradaptasi dengan pertahanan kita.

Kesehatan yang Sangat Baik: Apakah mutasi virus selalu hal yang buruk?

Dr. Robinson: Mutasi virus tidak selalu berarti buruk; itu adalah proses alami yang terjadi selama siklus hidup virus. Faktanya, banyak mutasi adalah perubahan yang sama sekali tidak berbahaya. Virus melalui proses seleksi alam, di mana strain virus yang paling siap untuk berkembang di lingkungan baru akan menang. Melacak perubahan ini, dengan cara, seperti menyusun pohon keluarga dan memahami bagaimana setiap cabang berbeda, tetapi terkait satu sama lain.

Namun, saat virus mulai menyimpang dari urutan aslinya, kami harus lebih berhati-hati tentang metode pencegahan dan perawatan yang kami sediakan. Jika intervensi itu diarahkan pada virus itu sendiri, mereka mungkin tidak bekerja secara seragam seperti sebelumnya. Saat virus semakin mengenal inangnya, pertahanannya pun berubah. Jadi kita harus lebih berhati-hati tentang bagaimana kita merancang terapi daripada sebelumnya ketika virus lebih homogen. Perawatan yang mungkin berhasil dengan baik di bulan April mungkin tidak memiliki efek yang sama di bulan Oktober, karena virus telah berevolusi.

Kesehatan yang Sangat Baik: Apakah ada mutasi pada SARS-CoV-2?

Dr. Robinson: Virus ini telah mengembangkan beberapa mutasi yang beredar pada populasi saat ini. Sebuah studi terbaru yang mengurutkan lebih dari 7.000 genom mengidentifikasi 198 mutasi berulang yang berbeda.

Meskipun banyak mutasi tidak berbahaya, para peneliti menemukan mutasi spesifik pada protein lonjakan — bagian dari virus yang menempel pada sel manusia — yang kini telah menjadi jenis virus global yang dominan. Ini berarti bahwa ketika kita melihat kembali genom asli yang diurutkan dari Wuhan, Cina, urutan genom tertentu itu bukan lagi yang paling umum, dan protein lonjakan baru ini sekarang menjadi strain yang dominan. Mutasi tersebut dinamai G614, artinya terjadi perubahan asam amino pada posisi ke-614.

Banyak vaksin yang sedang dikembangkan saat ini menargetkan protein lonjakan, jadi jika kita melihat perubahan nyata dalam urutan target, kita harus sangat berhati-hati tentang apa yang kita beri label sebagai "respons yang cukup menetralkan" dalam klinis vaksin. uji coba.

Saya yakin kita juga perlu memikirkan tentang terapi kombinasi dan terus mengembangkan pendekatan lain secara paralel. Mengidentifikasi area virus yang konsisten di antara galur dapat memberikan kesempatan terbaik kami untuk merancang terapi dan vaksin terbaik di masa mendatang. Jika kita berpikir tentang hanya memiliki satu target tertentu, maka kita perlu bertanya pada diri kita sendiri apakah pendekatan itu akan terus bekerja karena virus terus beradaptasi dan berubah.

Kesehatan yang Sangat Baik: Apakah salah satu mutasi ini membuat virus lebih mematikan?

Dr. Robinson: Kami masih mempelajari tentang faktor virulensi yang terkait dengan strain yang muncul. Beberapa dari mutasi ini dapat menyebabkan peningkatan tingkat infeksi atau infeksi ulang.

Kasus infeksi ulang pertama baru-baru ini dijelaskan di Hong Kong. Pasien awalnya terinfeksi dengan jenis virus yang mirip dengan jenis asli Wuhan, dan kemudian terinfeksi empat setengah bulan kemudian dengan jenis virus yang berbeda. Jenis infeksi ulang mengandung mutasi protein lonjakan baru, yang telah dikaitkan dengan penyakit yang lebih parah.

Baru baru iniSelMakalah mengamati lebih dekat mutasi spesifik ini, yang disebut sebagai G614, dan menemukan bahwa mereka yang terinfeksi virus yang mengandung mutasi G614 memiliki durasi pelepasan virus yang lebih lama. Ini berarti mereka menular untuk jangka waktu yang lebih lama. Para peneliti juga menemukan bahwa ketika menginfeksi sel di laboratorium, virus G614 menunjukkan peningkatan infektivitas hingga sembilan kali lipat dibandingkan dengan urutan protein lonjakan asli, yang disebut D614.

Kesehatan yang Sangat Baik: Jika seseorang memperoleh kekebalan SARS-CoV-2, adakah kemungkinan mereka tidak kebal terhadap galur virus yang bermutasi?

Dr. Robinson: Kasus infeksi ulang telah menimbulkan pertanyaan penting tentang apakah mutasi baru ini dapat memengaruhi cara virus memicu respons sel B dan T kita, yang merupakan sel kekebalan yang kita butuhkan untuk melawan virus dan mengembangkan antibodi. Beberapa mutasi yang terlihat pada kasus infeksi ulang memiliki kemampuan untuk berinteraksi dengan sistem kekebalan adaptif. Hal ini menimbulkan kekhawatiran bahwa tanggapan kekebalan yang dikembangkan beberapa orang terhadap virus SARS-CoV-2 awal pada musim semi mungkin berbeda dari tanggapan yang diperlukan untuk meningkatkan tanggapan efektif terhadap virus SARS-CoV-2 yang saat ini beredar. Hal ini membuat pengembangan vaksin yang efektif menjadi lebih kompleks dan vital.

Kesehatan yang Sangat Baik: Apakah virus ini bermutasi dengan kecepatan normal dibandingkan dengan virus lain?

Dr. Robinson: SARS-CoV-2 tampaknya mengumpulkan rata-rata sekitar dua mutasi per bulan, tingkat yang dua hingga empat kali lebih lambat daripada influenza. Tujuannya sekarang adalah mempelajari bagaimana strain berbeda menanggapi kita dan menyelami lebih dalam varian ini. </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> orang </s>

Kesehatan yang Sangat Baik: Satu mutasi potensial yang diidentifikasi oleh para ilmuwan telah dikaitkan dengan kasus COVID-19 yang lebih ringan. Apakah ini berarti mutasi bisa menjadi baik?

Dr. Robinson: Telah ada mutasi yang didokumentasikan yang tampaknya pada kenyataannya melemahkan virus. Infeksi strain virus yang mengandung 29 nukleotida penghapusan dapat mengurangi keparahan virus. Ini telah dijelaskan sebagai mengarah pada kemungkinan yang lebih rendah dari pasien yang membutuhkan oksigen tambahan, dan mungkin juga memiliki tingkat replikasi yang lebih rendah.

Kami masih belajar mengapa virus yang lebih lemah tidak akan punah begitu saja. Memiliki versi virus yang "lebih lemah" dapat memiliki manfaat dan risiko bagi kita. Virus yang lebih lemah mungkin tidak membuat kita sangat sakit, tetapi meningkatkan kemungkinan menginfeksi lebih banyak orang. Kami juga mungkin tidak meningkatkan respons imun yang cukup kuat, mencegah mereka yang telah terinfeksi menciptakan antibodi yang cukup.

Kesehatan yang Sangat Baik: Bagaimana mutasi SARS-CoV-2 mempengaruhi perkembangan vaksin?

Dr. Robinson: Ini adalah pertanyaan penting ketika memikirkan tentang pengembangan strategi vaksin terbaik. Kami kemungkinan akan membutuhkan kombinasi pendekatan jika tujuannya adalah untuk menghentikan penyebaran virus. Satu vaksin yang menargetkan satu antigen virus tertentu mungkin tidak cukup.

Kami juga masih mempelajari tentang keamanan dan kemanjuran teknologi vaksin baru yang perlu diperiksa sebelum digunakan secara luas. Menemukan cara untuk meningkatkan tanggapan kekebalan dengan luas dan dalam yang sesuai untuk membanjiri dan menetralkan virus akan menjadi kunci untuk mengembangkan kekebalan yang memadai untuk mendukung kekebalan kawanan. Kita harus mempelajari apakah galur dan mutasi baru ini akan melemahkan respons kita terhadap vaksinasi.

Kesehatan yang Sangat Baik: Apa satu hal penting yang perlu diketahui orang tentang mutasi?

Dr. Robinson: Kita semua harus tetap menjalani hidup seperti kita berisiko terkena infeksi. Meskipun Anda pernah mengalami infeksi COVID-19 di masa lalu, harap terus jalani hidup Anda seolah-olah Anda memiliki risiko yang sama tinggi dengan orang lain. Data yang muncul tentang mutasi dan infeksi ulang seharusnya membuat kita waspada terhadap gagasan “sertifikat” atau “paspor” imunitas, di mana mereka yang pernah terinfeksi tidak perlu lagi mengikuti pedoman yang sama dengan mereka yang masih naif terhadap virus. . Kita semua harus tetap fokus menggunakan semua alat yang tersedia bagi kita untuk melindungi diri kita sendiri dan komunitas kita.