Tentang Mutasi Virus: Coronavirus dan Spesies Lain

Virus, mutasi, strain - tiga kata ini ada di bibir semua orang hari ini. Pandemi virus corona yang melanda hampir seluruh planet membuat kita bertanya-tanya dari mana asal penyakit yang secara radikal mengubah kehidupan umat manusia.

Dalam dua puluh dua tahun abad ke-21 saja, kita telah mengalami lima epidemi yang menjadi tantangan serius bagi dunia kedokteran. Masing-masing disebabkan oleh virus, tetapi yang mengejutkan adalah bahwa setelah jangka waktu tertentu virion (partikel virus) kembali, tetapi dalam bentuk struktural yang sedikit dimodifikasi. Jadi pada 2002-2003, 27 negara di dunia menghadapi epidemi SARS, di mana lebih dari 800 pasien meninggal. Dan ini baru permulaan, karena umat manusia selanjutnya sedang menunggu:

  • flu babi A / H1N1 pada 2009-2010 - angka kematian mencapai hampir 19 ribu orang;
  • flu burung H5N1 dan H7N9 2003-2017 – lebih dari 450 kasus meninggal;
  • Middle East Respiratory Syndrome (MERS-CoV) adalah infeksi virus pernapasan akut yang disebabkan oleh virus corona patogen manusia MERS-CoV. Angka kematian relatif rendah - 430 pasien pada 2012-2015;
  • Demam berdarah Ebola, pada 2014-2016 dan merenggut 11.300 nyawa;
  • COVID-19 adalah pandemi saat ini yang disebabkan oleh penyebaran virus corona SARS-CoV-2. Mengambil 5,6 juta nyawa.

Sangat mudah untuk melihat bahwa beberapa sebutan virus memiliki kesamaan. Ini tidak mengherankan, karena mereka dapat disebabkan oleh virus yang bermutasi dari jenis yang sama. Mari kita coba mencari tahu apa itu mutasi virus dan mengapa itu terjadi.

Apa itu virus, struktur dan fiturnya

Dunia mikroorganisme diwakili oleh beberapa spesies terpisah, yang masing-masing secara fundamental berbeda dari yang lain. Virus termasuk dalam kelompok ini, meskipun mereka memiliki karakteristiknya sendiri yang tidak dimiliki oleh perwakilan dunia hewan dan tumbuhan lainnya yang tidak terlihat dengan mata telanjang. Pertama, mereka tidak memiliki struktur seluler dan sistem pembentuk protein. Kedua, mereka telah menyatakan sitotropisme dan parasitisme intraseluler.

Para ilmuwan yang mempelajari virus telah menghitung bahwa ada lebih dari 10 mikroorganisme ini di Bumi. Mereka memiliki bentuk, ukuran, dan siklus hidup yang berbeda, tetapi beberapa sifat menyatukan semua virus:

  • keberadaan kapsid - struktur protein pelindung;
  • genom, yang terdiri dari DNA atau RNA dan terletak di dalam kapsid;
  • superkapsid - cangkang yang menutupi kapsid, tetapi tidak ada di semua jenis virus.

Ketika virus memasuki sel inang, ia mulai berkembang biak dengan cepat. Akibatnya, banyak salinan agen penyebab penyakit muncul, yang kemudian mempengaruhi sel-sel tubuh lainnya.

Dalam proses reproduksi dan penularan virus, terkadang terjadi perubahan materi genetik yang ada di dalam genom. Inilah yang disebut mutasi.

Semakin banyak virus bersirkulasi dan semakin sering bereplikasi, semakin besar peluang munculnya galur baru.

Mutasi semacam itu dapat membuat virus lebih mudah beradaptasi dengan lingkungan eksternal, memiliki daya tular yang tinggi, dan menyebabkan gejala dan perjalanan penyakit yang sangat berbeda. Proses ini disebut evolusi.

Penyebab utama mutasi virus

Setiap tahun jenis baru infeksi virus muncul di dunia. Ini dijelaskan oleh evolusi virus, yang terjadi sangat cepat dan dapat terjadi dalam dua cara:

  • rekombinasi: dalam hal ini, mikroorganisme menginfeksi sel yang sama dan bertukar materi genetik dengan satu sama lain;
  • mutasi: perubahan urutan rantai DNA atau RNA terjadi di dalam virus itu sendiri.

Rekombinasi melekat pada virus influenza, karena memiliki delapan segmen RNA sekaligus, yang masing-masing membawa dari satu ke beberapa gen. Ketika dua strain berbeda dari patogen yang sama masuk ke dalam tubuh, mikroorganisme baru dengan segmen campuran diproduksi.

Mutasi juga menghasilkan galur baru, tetapi prosesnya sangat berbeda. Untuk munculnya galur baru, infeksi simultan dengan dua patogen yang berbeda tidak diperlukan, karena semua perubahan terjadi ketika virus disalin. Diketahui bahwa virus DNA berubah jauh lebih jarang daripada RNA. Para ilmuwan menjelaskan fitur ini dengan satu perbedaan penting: untuk virus DNA, dalam proses penyalinan, mereka membutuhkan DNA polimerase, enzim yang memasuki sel inang. Dialah yang mendeteksi dan memperbaiki kesalahan, mencegah munculnya virus yang dimodifikasi, tetapi virion terkadang dapat melewati mekanisme ini.

RNA polimerase yang terlibat dalam replikasi virus RNA tidak memiliki kemampuan ini, jadi tidak ada koreksi yang terjadi. Dengan demikian, kemungkinan munculnya jenis virus baru tinggi.

Penyakit virus dengan berbagai jenis strain sebenarnya tidak banyak. Mutasi yang paling terkenal dan paling umum terjadi pada influenza, HIV, coronavirus. Misalnya, selama keberadaan SARS-CoV-2, tiga belas bentuk berbeda telah terbentuk. Pandemi COVID-19 dimulai dengan bentuk yang ditemukan pada Desember 2019 di kota Wuhan, China.

Akibat mutasi virus

Apakah mutasi itu baik atau buruk? Pertanyaan ini tidak dapat dijawab dengan tegas, karena dalam setiap kasus hasilnya berbeda. Untuk beberapa penyakit, mutasi virion menjadi peluang untuk "merasa" lebih nyaman di dalam tubuh, sementara untuk yang lain, itu mengarah pada fakta bahwa pasien mudah sakit dan pulih dengan cepat.

Pada infeksi HIV, mutasi gen untuk membentuk strain baru merupakan salah satu penyebab utama resistensi obat. Masalahnya adalah untuk memblokir replikasi HIV, inhibitor transkriptase terbalik digunakan, mekanisme kerjanya adalah menggabungkan dengan enzim ini dalam virus. Tanpa partisipasinya, virion tidak dapat menyalin genom, tetapi beberapa partikel virus bermutasi tepat di gen reverse transcriptase, sehingga obat tidak bekerja pada mereka. Untuk tujuan ini, untuk pengobatan HIV, terapi kombinasi dari beberapa obat yang mempengaruhi siklus perkembangan virus yang berbeda digunakan.

Pengaruh pada deteksi virus dan proses vaksinasi

Mutasi, yang menghasilkan galur baru, menimbulkan tantangan serius untuk diagnostik laboratorium. Adalah penting bahwa formulir-formulir baru tidak keluar dari ruang lingkup metode identifikasi yang digunakan saat ini. Jaringan Laboratorium Global WHO telah membentuk gugus tugas untuk mempelajari evolusi SARS-CoV-2. Perwakilannya mengambil sampel dari pasien dengan gejala atipikal baru dan mengirimkannya untuk penelitian lebih lanjut. Langkah-langkah tersebut memungkinkan untuk memantau munculnya galur baru, dampaknya pada manusia, dan keefektifan obat pada bentuk baru.

Hingga saat ini, diagnosis virus corona dilakukan dengan metode yang 100% efektif, karena ditentukan oleh gen RdRp (ORF1ab) dan N, yang tidak bermutasi sama sekali.

Situasi dengan vaksinasi sedikit lebih rumit : jenis baru coronavirus "omicron" muncul beberapa bulan yang lalu, memberikan pukulan bagi upaya para ilmuwan dan dokter yang mengembangkan vaksin melawan COVID-19. Meski kurang berbahaya bagi kesehatan dibandingkan bentuk-bentuk sebelumnya, ia mempertanyakan kemanjuran vaksinasi. Dengan demikian, pengujian vaksin Pfizer menemukan bahwa vaksin tersebut melindungi terhadap omicron hanya sebesar 22,5%. Kesimpulan ini dibuat oleh para ahli dari Institut Penelitian Kesehatan Afrika di Durban (Afrika Selatan). Untuk melakukan ini, mereka mengambil sampel plasma darah dari 12 pasien yang divaksinasi yang jatuh sakit dengan bentuk khusus dari virus corona ini. Penelitian itu didasarkan pada penentuan antibodi penetralisir dalam tubuh. Pada saat yang sama, mereka membuat asumsi bahwa vaksin akan membuat perjalanan penyakit lebih mudah, melindungi terhadap terjadinya komplikasi.

Di masa lalu, efektivitas vaksinasi dengan obat biotek dievaluasi oleh para ilmuwan Inggris. Hasil mereka lebih optimis: dosis ketiga vaksin mRNA dari Pfizer dan AstraZeneca meningkatkan pertahanan tubuh terhadap omicron sebesar 75%.

Tapi tidak semuanya begitu pesimis. Meskipun peningkatan jumlah pasien dengan coronavirus dari strain Omicron, ada beberapa rawat inap di antara mereka yang divaksinasi. Tentu saja, wabah pandemi masih ada di depan, tetapi perkiraan optimis telah dibuat: evolusi SARS-CoV-2 kemungkinan besar hampir selesai. Tujuan virus bukanlah untuk membunuh seseorang dan mati dengan sendirinya, tetapi untuk melanjutkan siklus hidupnya, yang perlu bermutasi menjadi bentuk yang lebih lemah.

COVID-19 sepertinya tidak akan hilang sama sekali dari kehidupan kita. Tetapi kemunculan tahunannya selama musim penyakit pernapasan dengan gejala yang lebih ringan tidak akan begitu berbahaya. Jadi mutasi virus bisa menjadi proses yang positif.

Sumber