Da SARS-CoV-2 spredes rundt om i verden, muterer det, dvs. det får genetiske ændringer.
Mens tanken om “viral mutation” kan lyde bekymrende, er det vigtigt at forstå, at mange af disse mutationer er mindre vigtige og ikke har nogen generel indvirkning på, hvor hurtigt en virus spredes, eller potentielt hvor alvorlig en virusinfektion kan være. Faktisk kan nogle mutationer gøre viruset mindre smitsomt.
Meget af vores viden om, hvordan virus ændrer sig for at undslippe naturlig eller vaccineudløst immunitet, stammer fra observation af influenzavirus og konstant opdatering af influenzavacciner. Influenzavirus ændrer sig på to hovedmåder, antigenisk drift og antigenisk skift.
En sammenligning af ligheder og forskelle mellem coronavirus og influenzavirus kan hjælpe os med at forstå, hvordan disse ligheder og forskelle kan påvirke potentielle COVID-19-vacciner.
Antigenisk drift
Når en virus replikerer, undergår dens gener tilfældige “kopieringsfejl” (dvs. genetiske mutationer). Med tiden kan disse genetiske kopieringsfejl blandt andre ændringer i virusset føre til ændringer i virusets overfladeproteiner eller antigener.
Vores immunsystem bruger disse antigener til at genkende og bekæmpe virusset. Hvad sker der så, hvis en virus muterer for at undgå vores immunsystem?
I influenzavirus ophobes genetiske mutationer og får dets antigener til at “drive” – hvilket betyder, at overfladen på den muterede virus ser anderledes ud end den oprindelige virus.
Når influenzavirus driver tilstrækkeligt meget, virker vacciner mod gamle stammer af viruset og immunitet fra tidligere influenzavirusinfektioner ikke længere mod de nye, drevne stammer. En person bliver da sårbar over for de nyere, muterede influenzavirus.
Antigenedrift er en af hovedårsagerne til, at influenzavaccinen skal revideres og opdateres hvert år for at følge med influenzavirusset, efterhånden som det ændrer sig.
Kan det også ske med SARS-CoV-2?
Fra det, der hidtil er blevet observeret med hensyn til den genetiske udvikling af SARS-CoV-2, ser det ud til, at viruset muterer relativt langsomt sammenlignet med andre RNA-virus. Forskerne mener, at dette skyldes dets evne til at “korrekturlæse” nyfremstillede RNA-kopier. Denne korrekturlæsningsfunktion findes ikke i de fleste andre RNA-virus, herunder influenzavirus. I de hidtidige undersøgelser anslås det, at det nye coronavirus muterer ca. fire gange langsommere end influenzaviruset, også kendt som det sæsonbestemte influenzavirus. Selv om SARS-CoV-2 er ved at mutere, ser det indtil videre ikke ud til at udvikle sig antigenisk. Det skal dog bemærkes, at SARS-CoV-2 er en nyopdaget virus, der inficerer mennesker. Der er stadig mange ubekendte, og vores forståelse af SARS-CoV-2-virus vokser fortsat
Denne relativt langsomme mutationshastighed for SARS-CoV-2 gør os håbefulde, at forsøgsvaccinkandidater til SARS-CoV-2 potentielt vil have en hurdle mindre i forhold til at kunne yde beskyttelse over en længere periode.
Antigenisk skift
Influenzavirus undergår et antigenisk skift, en pludselig, større ændring i virusets antigener, der sker sjældnere end antigenisk drift.
Det sker, når to forskellige, men beslægtede influenzavirusstammer inficerer en værtscelle på samme tid. Da influenzavirusgenomer er dannet af 8 separate stykker RNA (kaldet “genomsegmenter”), kan disse virus undertiden “parre sig” i en proces, der kaldes “reassortering”. Under reassortering kan to influenzavirus’ genomsegmenter kombineres for at danne en ny stamme af influenzavirus.
Resultatet af reassortering er en ny undertype af virus med antigener, der er en blanding af de oprindelige stammer.
Når et skift sker, har de fleste mennesker kun ringe eller ingen immunitet mod den resulterende nye virus (som det fremgår af “x”-mærkerne nedenfor). Virus, der opstår som følge af et antigenisk skift, er dem, der har størst sandsynlighed for at forårsage pandemier.
Coronavirus har ikke segmenterede genomer og kan ikke reassortere. I stedet består coronavirus-genomet af et enkelt, meget langt stykke RNA. Når to coronavirus inficerer den samme celle, kan de dog rekombineres, hvilket er noget andet end reassortering. Ved rekombination sættes et nyt enkelt RNA-genom sammen af dele af de to “forældrenes” coronavirusgenomer. Det er ikke så effektivt som reassortering, men forskerne mener, at coronavirusser har rekombineret i naturen.
Når dette sker, identificerer forskerne det resulterende virus som et “nyt coronavirus”. Genereringen af et nyt coronavirus kan, selv om det sker ved en anden mekanisme end antigenskiftet i influenzavirus, have en lignende konsekvens med pandemisk spredning.
Alternativt kan pandemiske influenzavirus undertiden opstå, ikke ved reassortering, men ved “zoonose”, når et influenzavirus, der inficerer andre dyr, ofte fugle eller svin, tager springet til mennesker og begynder at sprede sig.
Det sker også med coronavirusser, hvor nye menneskelige coronavirusser, eller gener af nye menneskelige coronavirusser, kommer fra forfædres coronavirus es, der har inficeret andre dyr, f.eks. flagermus, kameler eller pangoliner.
Så vidt vi har set, har vi set coronavirusser optræde som influenzavirus ved at generere udbrud og nu en pandemi fra rekombinationsprocesser og zoonose, der genererer nye humane coronavirusser (der ligner det antigeniske skift og den zoonotiske oprindelse af nye humane influenzavirus-subtyper).
Så vidt vi har set humane coronavirusser mutere, men ikke undergå antigenisk drift. Dette er gode nyheder for coronavirusvacciner. Ikke desto mindre er der i betragtning af lighederne mellem influenzavirus’ og coronavirus’ adfærd rigelig grund til at forblive på vagt over for muligheden for fremtidige antigenændringer i SARS-CoV-2 og være forberedt på at ændre en potentiel COVID-19-vaccine, hvis det er nødvendigt.