Mengenai Mutasi Virus: Coronavirus dan Spesies Lain

Virus, mutasi, strain - tiga perkataan ini berada di bibir semua orang hari ini. Pandemik coronavirus, yang telah melanda hampir seluruh planet, membuat kita tertanya-tanya dari mana datangnya penyakit yang secara radikal mengubah kehidupan manusia.

Dalam tempoh dua puluh dua tahun abad ke-21 sahaja, kita telah mengalami lima wabak yang telah menimbulkan cabaran serius kepada perubatan dunia. Setiap daripada mereka disebabkan oleh virus, tetapi apa yang mengejutkan ialah selepas tempoh masa tertentu virion (zarah virus) kembali, tetapi dalam bentuk struktur yang sedikit diubah suai. Jadi pada 2002-2003, 27 negara di dunia menghadapi wabak SARS, yang mana lebih daripada 800 pesakit meninggal dunia. Dan ini hanya permulaan, kerana umat manusia selanjutnya sedang menunggu:

  • selesema babi A / H1N1 pada 2009-2010 - kadar kematian mencapai hampir 19 ribu orang;
  • Selesema burung H5N1 dan H7N9 2003-2017 – lebih 450 kes meninggal dunia;
  • Sindrom Pernafasan Timur Tengah (MERS-CoV) ialah jangkitan virus pernafasan akut yang disebabkan oleh coronavirus patogenik manusia MERS-CoV. Kadar kematian agak rendah - 430 pesakit pada 2012-2015;
  • Demam berdarah Ebola, pada 2014-2016 dan meragut 11,300 nyawa;
  • COVID-19 ialah pandemik semasa yang disebabkan oleh penyebaran coronavirus SARS-CoV-2. Meragut 5.6 juta nyawa.

Adalah mudah untuk melihat bahawa beberapa sebutan bagi virus mempunyai persamaan. Ini tidak menghairankan, kerana ia boleh disebabkan oleh virus bermutasi dari jenis yang sama. Mari cuba fikirkan apakah mutasi virus dan mengapa ia berlaku.

Apakah itu virus, struktur dan ciri-cirinya

Dunia mikroorganisma diwakili oleh beberapa spesies yang berasingan, setiap satunya pada asasnya berbeza daripada yang lain. Virus tergolong dalam kumpulan ini, walaupun mereka mempunyai ciri-ciri mereka sendiri yang bukan ciri-ciri lain daripada wakil-wakil dunia haiwan dan tumbuhan yang tidak dapat dilihat dengan mata kasar. Pertama, mereka tidak mempunyai struktur selular dan sistem pembentuk protein. Kedua, mereka telah menyatakan sitotropisme dan parasitisme intraselular.

Para saintis yang mengkaji virus telah mengira bahawa terdapat lebih daripada 10 mikroorganisma ini di Bumi. Mereka mempunyai bentuk, saiz dan kitaran hayat yang berbeza, tetapi beberapa sifat menyatukan semua virus:

  • kehadiran kapsid - struktur protein pelindung;
  • genom, yang terdiri daripada DNA atau RNA dan terletak di dalam kapsid;
  • supercapsid - cangkang yang menutupi kapsid, tetapi ia tidak terdapat dalam semua jenis virus.

Apabila virus memasuki sel perumah, ia mula membiak dengan cepat. Akibatnya, banyak salinan agen penyebab penyakit muncul, yang kemudiannya menjejaskan sel-sel badan yang lain.

Dalam proses pembiakan dan penghantaran virus, kadangkala berlaku perubahan pada bahan genetik yang ada pada genom. Inilah yang dipanggil mutasi.

Lebih banyak virus beredar dan mereplikasi lebih kerap, lebih besar peluang untuk strain baru muncul.

Mutasi sedemikian boleh mencipta virus yang lebih mudah untuk menyesuaikan diri dengan persekitaran luaran, mempunyai kejangkitan yang tinggi, dan menyebabkan simptom dan perjalanan penyakit yang sangat berbeza. Proses ini dipanggil evolusi.

Punca utama mutasi virus

Setiap tahun strain baru jangkitan virus muncul di dunia. Ini dijelaskan oleh evolusi virus, yang berlaku dengan sangat cepat dan boleh berlaku dalam dua cara:

  • penggabungan semula: dalam kes ini, mikroorganisma menjangkiti sel yang sama dan menukar bahan genetik. antara satu sama lain;
  • mutasi: perubahan dalam jujukan rantai DNA atau RNA berlaku dalam virus itu sendiri.

Penggabungan semula adalah wujud dalam virus influenza, kerana ia mempunyai lapan segmen RNA sekaligus, setiap satunya membawa daripada satu kepada beberapa gen. Apabila dua strain berbeza patogen yang sama memasuki badan, mikroorganisma baru dengan segmen bercampur terhasil.

Mutasi juga menghasilkan strain baru, tetapi prosesnya sangat berbeza. Untuk kemunculan strain baru, jangkitan serentak dengan dua patogen berbeza tidak diperlukan, kerana semua perubahan berlaku apabila virus disalin. Adalah diketahui bahawa virus DNA berubah lebih kurang kerap daripada RNA. Para saintis menerangkan ciri ini dengan satu perbezaan penting: untuk virus DNA, dalam proses penyalinan, mereka memerlukan polimerase DNA, enzim yang memasuki sel perumah. Dialah yang mengesan dan membetulkan kesilapan, menghalang kemunculan virus yang diubah suai, tetapi virion kadang-kadang dapat memintas mekanisme ini.

Polimerase RNA yang terlibat dalam replikasi virus RNA tidak mempunyai keupayaan ini, jadi tiada pembetulan berlaku. Sehubungan itu, kemungkinan kemunculan strain baru virus adalah tinggi.

Penyakit virus dengan pelbagai jenis strain sebenarnya tidak begitu banyak. Mutasi yang paling terkenal dan paling biasa berlaku dalam influenza, HIV, coronavirus. Sebagai contoh, sepanjang kewujudan SARS-CoV-2, tiga belas bentuk berbeza telah terbentuk. Pandemik COVID-19 bermula dengan satu bentuk yang ditemui pada Disember 2019 di bandar Wuhan, China.

Akibat mutasi virus

Adakah mutasi baik atau buruk? Soalan ini tidak boleh dijawab dengan tegas, kerana dalam setiap kes hasilnya berbeza. Bagi sesetengah penyakit, mutasi virion menjadi peluang untuk "berasa" lebih selesa di dalam badan, manakala bagi yang lain, ia membawa kepada fakta bahawa pesakit mudah sakit dan pulih dengan cepat.

Dalam jangkitan HIV, mutasi gen untuk membentuk strain baru adalah salah satu punca utama rintangan dadah. Masalahnya ialah untuk menyekat replikasi HIV, perencat transkripase terbalik digunakan, mekanisme tindakannya adalah untuk bergabung dengan enzim ini dalam virus. Tanpa penyertaannya, virion tidak boleh menyalin genom, tetapi beberapa zarah virus bermutasi tepat dalam gen transkripase terbalik, jadi ubat itu tidak berfungsi pada mereka. Untuk tujuan ini, untuk rawatan HIV, terapi gabungan beberapa ubat yang mempengaruhi kitaran berbeza perkembangan virus digunakan.

Pengaruh ke atas pengesanan virus dan proses vaksinasi

Mutasi, yang mengakibatkan strain baru, menimbulkan cabaran yang serius untuk diagnostik makmal. Adalah penting bahawa borang baharu tidak terkeluar daripada skop kaedah pengenalan yang digunakan hari ini. Rangkaian Makmal Global WHO telah menubuhkan pasukan petugas untuk mengkaji evolusi SARS-CoV-2. Wakilnya mengambil sampel daripada pesakit dengan simptom atipikal baharu dan menghantarnya untuk penyelidikan lanjut. Langkah sedemikian memungkinkan untuk memantau kemunculan strain baru, kesannya terhadap manusia, dan keberkesanan ubat pada bentuk baru.

Sehingga kini, diagnosis coronavirus dilakukan dengan kaedah 100% berkesan, kerana ia ditentukan oleh gen RdRp (ORF1ab) dan N, yang tidak bermutasi sama sekali.

Situasi dengan vaksinasi adalah lebih rumit sedikit : strain baru coronavirus "omicron" muncul beberapa bulan lalu, memberi tamparan kepada usaha saintis dan doktor yang membangunkan vaksin terhadap COVID-19. Walaupun kurang bahaya kesihatan berbanding bentuk sebelum ini, dia mempersoalkan keberkesanan vaksinasi. Oleh itu, ujian vaksin Pfizer mendapati bahawa ia melindungi terhadap omicron hanya sebanyak 22.5%. Kesimpulan ini dibuat oleh pakar Institut Penyelidikan Kesihatan Afrika di Durban (Afrika Selatan). Untuk melakukan ini, mereka mengambil sampel plasma darah daripada 12 pesakit yang divaksin yang jatuh sakit dengan bentuk coronavirus khusus ini. Kajian itu berdasarkan penentuan antibodi peneutralan dalam badan. Pada masa yang sama, mereka membuat andaian bahawa vaksin akan memudahkan perjalanan penyakit, melindungi daripada berlakunya komplikasi.

Pada masa lalu, keberkesanan vaksinasi dengan ubat bioteknologi telah dinilai oleh saintis British. Keputusan mereka lebih optimistik: dos ketiga vaksin mRNA daripada Pfizer dan AstraZeneca meningkatkan pertahanan badan terhadap omicron sebanyak 75%.

Tetapi tidak semuanya begitu pesimis. Walaupun terdapat peningkatan dalam bilangan pesakit dengan coronavirus daripada strain Omicron, terdapat sedikit kemasukan ke hospital dalam kalangan mereka yang diberi vaksin. Sudah tentu, wabak pandemik masih di hadapan, tetapi ramalan optimistik telah dibuat: evolusi SARS-CoV-2 berkemungkinan besar hampir selesai. Tujuan virus itu bukan untuk membunuh seseorang dan mati sendiri, tetapi untuk meneruskan kitaran hayatnya, yang mana ia perlu bermutasi menjadi bentuk yang lebih lemah.

COVID-19 tidak mungkin hilang sepenuhnya daripada kehidupan kita. Tetapi penampilan tahunannya semasa musim penyakit pernafasan dengan gejala yang lebih ringan tidak akan begitu berbahaya. Jadi mutasi virus boleh menjadi proses yang positif.

Sumber