Amasaj Nombroj De Novaj COVID-19-Infektoj, Ne Vakcinoj, Estas La Ĉefa Molo De Novaj Koronavirusaj Variaĵoj
Amasaj Nombroj De Novaj COVID-19-Infektoj, Ne Vakcinoj, Estas La Ĉefa Molo De Novaj Koronavirusaj Variaĵoj
Anonim

La pliiĝo de koronavirusaj variaĵoj emfazis la grandegan influon kiun evolua biologio havas sur ĉiutaga vivo. Sed kiel mutacioj, hazarda hazardo kaj natura selektado produktas variaĵojn, estas komplika procezo, kaj estis multe da konfuzo pri kiel kaj kial novaj variantoj aperas.

Ĝis antaŭ nelonge, la plej fama ekzemplo de rapida evoluo estis la rakonto de la piprita tineo. En la mez-1800s, fabrikoj en Manĉestro, Anglio, komencis kovri la vivejon de la tineo en fulgo, kaj la normala blanka kolorigo de la tineo igis ilin videblaj al predantoj. Sed kelkaj tineoj havis mutacion kiu igis ilin pli malhelaj. Ĉar ili estis pli bone kamuflitaj en sia nova mondo, ili povis eviti predantojn kaj reproduktiĝi pli ol siaj blankaj ekvivalentoj.

Ni estas evolua biologo kaj epidemiologo de infektaj malsanoj ĉe la Universitato de Pittsburgh, kiuj kunlaboras por spuri kaj kontroli la evoluon de patogenoj. Dum la pasinta jaro kaj duono, ni atente sekvis kiel la koronavirus akiris malsamajn mutaciojn tra la mondo.

Estas nature scivoli ĉu tre efikaj COVID-19-vakcinoj kondukas al la apero de variantoj kiuj evitas la vakcinon - kiel malhelaj pipritaj tineoj evitis birdojn kiuj ĉasis ilin. Sed kun iom malpli ol 40% da homoj en la mondo ricevis dozon de vakcino - nur 2% en landoj kun malaltaj enspezoj - kaj preskaŭ miliono da novaj infektoj okazas tutmonde ĉiutage, la apero de novaj, pli kontaĝaj variantoj, kiel delta., estas pelata de nekontrolita dissendo, ne vakcinoj.

Kiel viruso mutacias

Por iu ajn organismo, inkluzive de viruso, kopii ĝian genetikan kodon estas la esenco de reproduktado - sed ĉi tiu procezo ofte estas neperfekta. Koronavirusoj uzas RNA por siaj genetikaj informoj, kaj kopii RNA estas pli ema ol uzi DNA. Esploristoj montris, ke kiam la koronavirus reproduktiĝas, ĉirkaŭ 3% de novaj viruskopioj havas novan hazardan eraron, alie konatan kiel mutacio.

Ĉiu infekto produktas milionojn da virusoj en la korpo de homo, kondukante al multaj mutaciitaj koronavirusoj. Tamen, la nombro da mutaciitaj virusoj estas pligrandigita de la multe pli granda nombro da virusoj kiuj estas la sama kiel la trostreĉiĝo kiu komencis la infekton.

Preskaŭ ĉiuj mutacioj kiuj okazas estas sendanĝeraj misfunkciadoj, kiuj ne ŝanĝas kiel la viruso funkcias - kaj aliaj fakte damaĝas la viruson. Iu malgranda frakcio de ŝanĝoj povas igi la viruson pli infekta, sed ĉi tiuj mutaciuloj ankaŭ devas esti bonŝancaj. Por estigi novan varianton, ĝi devas sukcese salti al nova persono kaj reprodukti multajn kopiojn.

Transdono estas la grava proplemkolo

Plej multaj virusoj en infektita persono estas genetike identaj al la trostreĉiĝo kiu komencis la infekton. Estas multe pli verŝajne ke unu el ĉi tiuj kopioj - ne malofta mutacio - estas transdonita al iu alia. Esplorado montris, ke preskaŭ neniuj mutaciitaj virusoj estas transdonitaj de sia origina gastiganto al alia persono.

Kaj eĉ se nova mutaciulo kaŭzas infekton, la mutaciulvirusoj estas kutime plimultitaj de ne-mutaciantaj virusoj en la nova gastiganto kaj ne estas kutime transdonitaj al la sekva persono.

La eta probableco ke mutaciulo estas transdonita estas nomita la "populacia proplemkolo". La fakto, ke nur malgranda nombro de la virusoj komencas la sekvan infekton, estas la kritika, hazarda faktoro, kiu limigas la probablecon, ke novaj variantoj aperos. La naskiĝo de ĉiu nova varianto estas hazarda evento implikanta kopieraron kaj neverŝajnan dissenda eventon. El la milionoj da koronavirusaj kopioj en infektita persono, la probableco estas malproksima, ke pli taŭga mutaciulo estas inter la malmultaj kiuj disvastiĝas al alia persono kaj plifortiĝas en novan varianton.

Kiel aperas novaj variantoj?

Bedaŭrinde, nekontrolita disvastiĝo de viruso povas venki eĉ la plej streĉajn proplempunktojn. Dum la plej multaj mutacioj havas neniun efikon al la viruso, iuj povas kaj pliigis kiom kontaĝa estas la koronavirus. Se rapide disvastiĝanta trostreĉiĝo kapablas kaŭzi grandan nombron da COVID-19-kazoj ie, ĝi komencos superkonkuri malpli kontaĝajn trostreĉojn kaj generi novan varianton - same kiel faris la delta varianto.

Multaj esploristoj studas, kiuj mutacioj kondukas al pli transdoneblaj versioj de la koronavirus. Rezultas, ke variantoj tendencis havi multajn el la samaj mutacioj, kiuj pliigas la kvanton de viruso kiun infektita persono produktas. Kun pli ol miliono da novaj infektoj okazantaj ĉiutage kaj miliardoj da homoj ankoraŭ nevakcinitaj, akceptemaj gastigantoj malofte mankas. Do, natura selektado favoros mutaciojn, kiuj povas ekspluati ĉiujn ĉi tiujn nevakcinitajn homojn kaj fari la koronaviruson pli transdonebla.

En ĉi tiuj cirkonstancoj, la plej bona maniero limigi la evoluon de la koronavirus estas redukti la nombron da infektoj.

Vakcinoj ĉesigas novajn variantojn

La delta varianto disvastiĝis tra la terglobo, kaj la sekvaj variantoj jam pliiĝas. Se la celo estas limigi infektojn, vakcinoj estas la respondo.

Kvankam vakcinitaj homoj ankoraŭ povas infektiĝi kun la delta varianto, ili emas sperti pli mallongajn, pli mildajn infektojn ol nevakcinitaj individuoj. Ĉi tio ege reduktas la eblecojn de iu mutaciita viruso - ĉu unu kiu igas la viruson pli transdonebla aŭ unu kiu povus permesi al ĝi preterpasi imunecon de vakcinoj - de saltado de unu persono al alia.

Fine, kiam preskaŭ ĉiuj havas iom da imuneco kontraŭ la koronavirus pro vakcinado, virusoj kiuj trarompas ĉi tiun imunecon povus akiri konkurencivan avantaĝon super aliaj trostreĉoj. Estas teorie eble, ke en ĉi tiu situacio, natura selektado kondukos al variantoj, kiuj povas infekti kaj kaŭzi gravan malsanon en vakcinitaj homoj. Tamen, tiuj mutaciuloj daŭre devas eviti la populacian proplempunkton.

Nuntempe, estas neverŝajne, ke vakcin-induktita imuneco estos la ĉefa ludanto en varianta apero ĉar ekzistas multaj novaj infektoj. Ĝi estas simple nombra ludo. La modesta profito, kiun la viruso ricevus de vakcina evitado, estas malpliigita de la vastaj ŝancoj infekti nevakcinitajn homojn.

La mondo jam atestis la rilaton inter la nombro da infektoj kaj la pliiĝo de mutaciuloj. La koronavirus restis esence senŝanĝa dum monatoj ĝis la pandemio foriĝis de kontrolo. Kun relative malmultaj infektoj, la genetika kodo havis limigitajn ŝancojn mutacii. Sed kiam infektaj amasoj eksplodis, la viruso ruliĝis la ĵetkubojn milionojn da fojoj kaj kelkaj mutacioj produktis pli taŭgajn mutaciulojn.

La plej bona maniero ĉesigi novajn variantojn estas ĉesigi ilian disvastiĝon, kaj la respondo al tio estas vakcinado.

Vaughn Cooper, Profesoro pri Mikrobiologio kaj Molecular Genetics, Universitato de Pittsburgh kaj Lee Harrison, Profesoro pri Epidemiologio, Medicino, kaj Infektaj Malsanoj kaj Mikrobiologio, Universitato de Pittsburgh

Populara laŭ temo