Sydafrikanske forskere, der opdagede en ny COVID-19-variant, deler deres viden

Sidst sidste år identificerede netværket for genomisk overvågning i Sydafrika (NGS-SA) under ledelse af KwaZulu-Natal Research Innovation and Sequencing Platform (KRISP) en ny variant af SARS-CoV-2, den virus, der forårsager COVID-19, der spreder sig hurtigt. Den nye variant, kaldet 501Y.V2, rejser kritiske spørgsmål – herunder om de nuværende vacciner og behandlinger stadig vil være effektive.

Med støtte fra South African Medical Research Council og Department of Science and Innovation har en gruppe af førende sydafrikanske virologer, immunologer, vaccinologer, specialister i smitsomme sygdomme og mikrobiologer siden dannet et konsortium for at løse specifikke videnskabelige spørgsmål vedrørende 501Y.V2. Den viden, som de genererer, vil blive delt med politiske beslutningstagere og udviklere af vacciner, diagnostik og behandlinger. The Conversation Africa spurgte konsortiet om den seneste opdatering af deres arbejde med 501Y.V2.

Hvad er videnskaben bag søgningen?

Virusser ændrer sig klassisk set løbende, bid for bid. En ændret virus kaldes en “variant” af den oprindelige virus; den essentielle kerne af virussen forbliver den samme.

Ændringer i virusets genetiske kode kaldes mutationer. Den nye variant, kaldet 501Y.V2, har fået 23 mutationer i forhold til den oprindelige SARS-CoV-2 virus. Det er vigtigt at bemærke, at 20 af mutationerne medfører ændringer i aminosyrerne, og otte af dem er placeret i spikeproteinet i SARS-CoV-2.

Når mutationerne eller de genetiske ændringer er til gavn for virussen, bliver de ved med at bestå. Ændringerne kan gøre det muligt for virussen at overleve bedre eller blive overført mere effektivt.

Vi ved, at lignende varianter med mange mutationer også er opstået uafhængigt af hinanden i Det Forenede Kongerige og Brasilien. Sydafrika har en særlig god forskningskapacitet til at opsamle varianter, og hold af forskere har aktivt ledt efter dem. Desuden fulgte NGS-SA-konsortiet et tip fra det kliniske personale på et privathospital i Nelson Mandela Bay i landets østlige Cape-provins. Klinikerne oplevede et usædvanligt højt antal COVID-19-tilfælde. Dette forklarer muligvis, hvorfor denne variant blev opfanget her så hurtigt.

Hvorfor er denne variant bekymrende?

Opmærksomheden er rettet mod, at 501Y.V2 kan sprede sig meget mere effektivt mellem mennesker sammenlignet med andre varianter af SARS-CoV-2.

Mutationerne i 501Y.V2 har omfattet ændringer i en del af virussen, der er kendt som spikeproteinet. Dette virus spike-protein hægter sig på den menneskelige celle via en “receptor” for at komme ind i cellerne: det er sådan, infektionen starter. Derefter begynder virussen at formere sig i cellerne. I sidste ende bliver det frigjort af cellerne og kan fortsætte med at inficere flere celler.

Følgerne af ændringerne i 501Y.V2’s spike-protein vil sandsynligvis øge dets binding til menneskelige cellereceptorer og dermed gøre det lettere at inficere og reproducere sig mere i værten. Dette kan resultere i større mængder virus hos en smittet person, som derefter lettere kan smitte andre mennesker. Det endelige resultat kan være en hurtigere spredning blandt mennesker.

Videnskabsfolk har observeret, at 501Y.V2 hurtigt er blevet “dominerende” blandt flere varianter, der har cirkuleret i den sydafrikanske befolkning. Dette tyder stærkt på, at de nye mutationer i denne variant giver en transmissionsfordel. I nogle regioner i Sydafrika er mere end 80 % af de virus, der i øjeblikket er isoleret fra smittede personer, nu 501Y.V2.

Det betyder sandsynligvis, at de fleste mennesker, der nu er smittet, har et coronavirus, der er lettere overførbart.

De nye varianter, der er identificeret i Det Forenede Kongerige og Brasilien, har mange lignende mutationer og potentielt lignende resultater. Forskning har bekræftet større overførbarhed i Storbritannien.

Dertil kommer, at ny forskning fra Sydafrika viser, at 501Y.V2 kan undslippe antistoffer, der er genereret ved tidligere infektion. Det betyder, at antistoffer fra personer, der er blevet smittet med tidligere varianter, måske ikke virker så godt mod 501Y.V2.

Forskerholdet brugte blodplasma fra patienter, der havde fået COVID-19 i de tidligere bølger, for at se, om antistoffer i deres blod kunne neutralisere eller gøre 501Y.V2 ineffektivt. De fandt, at disse patienters antistoffer var mindre i stand til at neutralisere 501Y.V2 i forhold til tidligere COVID-19-varianter i Sydafrika. Der var behov for en seks til 200 gange højere plasmakoncentration for at neutralisere 501Y.V2 i et laboratorium.

I mellemtiden kommer forskning fra en anden gruppe i Sydafrika til lignende konklusioner. Holdet testede antistofresponset fra blodplasmaprøver fra 44 personer, der tidligere havde været smittet med tidligere varianter af COVID-19. De fandt, at næsten halvdelen af de testede plasmaer ikke kunne neutralisere 501Y.V2 – i en laboratorieopstilling.

Disse data giver anledning til bekymring. Men der er behov for mere arbejde, før vi kategorisk kan sige, hvad dette betyder for folks immunitet mod 501Y.V2 samt konsekvenserne for vacciner, der er udviklet mod de tidligere varianter. Det skyldes, at vores immunrespons over for infektioner og vacciner involverer komponenter, der rækker ud over antistoffer.

Giver denne variant andre symptomer eller mere alvorlig sygdom?

Dette er et emne, der er genstand for løbende forskning. Indtil videre har klinikere og forskere, der arbejder i frontlinjen, ikke observeret nogen forskelle i symptomer hos personer, der er smittet med den nye variant, sammenlignet med personer, der er smittet med andre varianter. Det ser derfor ikke ud til, at virussen vil gøre folk mere syge eller føre til flere dødsfald.

På nuværende tidspunkt ser det også ud til, at den nye variant forårsager et lignende sygdomsspektrum – ældre mennesker, mænd og personer med visse andre medicinske tilstande klarer sig værre.

Den kliniske behandling er fortsat nøjagtig den samme: iltbehandling, når folk har brug for det, steroider (som dexamethason) til personer med mere alvorlig sygdom og blodfortyndende medicin for at forhindre blodpropper, en almindelig komplikation ved COVID-19. Den vigtigste behandling, der har vist sig at reducere antallet af dødsfald, er dexamethason, som er rettet mod det overaktive immunforsvar mod virussen, ikke mod selve virussen.

Er de nuværende vacciner sandsynligvis i stand til at beskytte mod den nye variant?

Forskning er i gang. Indtil det modsatte er påvist, er det rimeligt at forvente, at vacciner er effektive mod denne variant, sådan som det hidtil er blevet vist i kliniske forsøg.

Vacciner beskytter os ved at fremkalde et immunrespons mod virusets spike-protein. Vaccinerne præsenterer spikeproteinet for immunsystemet, som genkender det som fremmed – en angriber – og laver et immunrespons mod proteinet. Når kroppen senere møder den egentlige virus, er immunreaktionen klar til at genkende og ødelægge den, før den forårsager sygdom.

En del af immunreaktionen er dannelsen af antistoffer. Antistoffer binder sig til virusset og gør det ikke-smitsomt. Vi ved, at nogle dele af spidsproteinerne i den nye variant er ændret, og derfor kan det være, at de antistoffer, der dannes af vaccinerne, ikke genkender dem lige så godt som tidligere. Men det er sandsynligt, at de vaccineinducerede antistoffer også vil genkende andre dele af denne målspidsbeskyttelse. Desuden kan andre dele af det immunrespons, der induceres af vacciner, såsom T-celle-responset, som også er vigtigt i bekæmpelsen af virus, også kompensere.

Den igangværende forskning falder i to kategorier:

For det første bruges blod fra personer, der har modtaget COVID-19-vacciner, til at se, om antistoffer i dette blod, induceret af vaccinen, kan neutralisere viruset i et reagensglas. Hvis de gør det, vil vaccinen sandsynligvis stadig virke lige så godt mod 501Y.V2 som mod andre varianter.

For det andet undersøger forskerne, hvilke varianter der var til stede hos personer, som deltog i vaccineforsøg og stadig udviklede COVID-19-sygdom. Hvis der identificeres flere 501Y.V2-varianter sammenlignet med andre varianter, er det sandsynligt, at vaccinen ikke virker så godt mod 501Y.V2.