Uuden COVID-19-muunnoksen löytäneet eteläafrikkalaiset tutkijat kertovat, mitä he tietävät

Viime vuoden lopulla KwaZulu-Natalin tutkimusinnovaatio- ja sekvensointifoorumin (KRISP) johtama eteläafrikkalainen genomitutkimusverkosto (NGS-SA) tunnisti nopeasti leviävän uuden muunnoksen COVID-19-tautia aiheuttavasta SARS-CoV-2 -viruksesta. Uusi muunnos, jota kutsutaan 501Y.V2:ksi, herättää kriittisiä kysymyksiä – muun muassa siitä, ovatko nykyiset rokotteet ja hoidot edelleen tehokkaita.

Sen jälkeen Etelä-Afrikan lääketieteellisen tutkimusneuvoston ja tiede- ja innovaatioministeriön tuella ryhmä johtavia eteläafrikkalaisia virologeja, immunologeja, rokotetutkijoita, tartuntatautien asiantuntijoita ja mikrobiologeja on muodostanut konsortion, jonka tehtävänä on vastata 501Y.V2:een liittyviin erityisiin tieteellisiin kysymyksiin. Heidän tuottamansa tieto jaetaan poliittisten päättäjien ja rokotteiden, diagnostiikan ja hoitojen kehittäjien kanssa. The Conversation Africa kysyi konsortiolta viimeisintä tietoa heidän työstään 501Y.V2:n parissa.

Mitä tiedettä etsinnän taustalla on?

Virukset muuttuvat klassisesti jatkuvasti, pala palalta. Muuttunutta virusta kutsutaan alkuperäisen viruksen ”muunnokseksi”; viruksen olennainen ydin pysyy samana.

Viruksen geneettisen koodin muutoksia kutsutaan mutaatioiksi. Uusi muunnos, nimeltään 501Y.V2, on saanut 23 mutaatiota verrattuna alkuperäiseen SARS-CoV-2 -virukseen. Tärkeää on, että mutaatioista 20 aiheuttaa aminohappomuutoksia ja kahdeksan sijaitsee SARS-CoV-2:n piikkiproteiinissa.

Kun mutaatiot tai geneettiset muutokset ovat virukselle hyödyllisiä, ne säilyvät. Muutosten ansiosta virus voi selvitä paremmin hengissä tai siirtyä tehokkaammin.

Me tiedämme, että samanlaisia variantteja, joissa on paljon mutaatioita, on syntynyt itsenäisesti myös Yhdistyneessä kuningaskunnassa ja Brasiliassa. Etelä-Afrikassa on erityisen hyvä tutkimuskapasiteetti varianttien poimimiseen, ja tutkijaryhmät ovat aktiivisesti etsineet niitä. Lisäksi NGS-SA-konsortio seurasi maan Itä-Kapin maakunnassa sijaitsevan Nelson Mandela Bayn yksityissairaalan kliinisen henkilökunnan vinkkiä. Kliinikot havaitsivat epätavallisen paljon COVID-19-tapauksia. Tämä selittää mahdollisesti sen, miksi tämä variantti havaittiin täällä niin nopeasti.

Miksi tämä variantti on huolestuttava?

Huolta aiheuttaa se, että 501Y.V2 voi levitä ihmisten välillä paljon tehokkaammin kuin muut SARS-CoV-2:n variantit.

501Y.V2:n mutaatioihin on sisältynyt muutoksia viruksen niin sanottuun spike-proteiiniin. Tämä viruksen piikkiproteiini tarttuu ihmisen soluun ”reseptorin” kautta päästäkseen soluihin: näin infektio alkaa. Virus alkaa sitten lisääntyä solujen sisällä. Lopulta se vapautuu soluista ja voi tartuttaa lisää soluja.

Muutokset 501Y.V2:n spike-proteiinissa parantavat todennäköisesti sen sitoutumista ihmissolujen reseptoreihin, mikä mahdollistaa helpomman tartunnan ja suuremman lisääntymisen isännän sisällä. Tämä voi johtaa suurempiin virusmääriin tartunnan saaneessa ihmisessä, joka voi sitten tartuttaa muita ihmisiä helpommin. Lopputuloksena voi olla nopeampi leviäminen ihmisten keskuudessa.

Tutkijat ovat havainneet, että 501Y.V2:stä on tullut nopeasti ”hallitseva” useiden muunnosten joukossa, jotka ovat kiertäneet Etelä-Afrikan väestössä. Tämä viittaa vahvasti siihen, että tämän muunnoksen uudet mutaatiot tarjoavat etua leviämisestä. Joillakin Etelä-Afrikan alueilla yli 80 prosenttia tartunnan saaneista ihmisistä eristetyistä viruksista on nyt 501Y.V2-viruksia.

Tämä tarkoittaa todennäköisesti sitä, että suurimmalla osalla nyt tartunnan saaneista ihmisistä on koronavirus, joka tarttuu helpommin.

Yhdistyneessä kuningaskunnassa ja Brasiliassa tunnistetuilla uusilla muunnoksilla on monia samankaltaisia mutaatioita ja mahdollisesti samankaltaisia tuloksia. Tutkimus vahvisti suuremman tarttuvuuden Yhdistyneessä kuningaskunnassa.

Lisäksi uusi tutkimus Etelä-Afrikasta osoittaa, että 501Y.V2 voi välttyä aiemmasta tartunnasta syntyneiltä vasta-aineilta. Tämä tarkoittaa, että aiemmilla muunnoksilla tartunnan saaneiden ihmisten vasta-aineet eivät välttämättä toimi yhtä hyvin 501Y.V2:ta vastaan.

Tutkijaryhmä käytti sellaisten potilaiden veriplasmaa, jotka saivat COVID-19:n aiemmissa vyöryissä, selvittääkseen, voivatko heidän veressään olevat vasta-aineet neutralisoida 501Y.V2:n tai tehdä sen tehottomaksi. He havaitsivat, että näiden potilaiden vasta-aineet pystyivät neutraloimaan 501Y.V2:n vähemmän kuin aiemmat COVID-19-variantit Etelä-Afrikassa. 501Y.V2:n neutraloimiseksi laboratorio-olosuhteissa tarvittiin noin kuusi- tai 200-kertainen pitoisuus plasmassa.

Välillä erään toisen eteläafrikkalaisen ryhmän tutkimus päätyi samankaltaisiin johtopäätöksiin. Ryhmä testasi vasta-ainevasteen 44 henkilön veriplasmanäytteistä, joilla oli aiempi tartunta COVID-19:n aiempiin variantteihin. He havaitsivat, että lähes puolet testatuista plasmoista ei pystynyt neutraloimaan 501Y.V2:ta – laboratorio-olosuhteissa.

Tämä tieto on huolestuttava. On kuitenkin tehtävä vielä lisää työtä, ennen kuin voimme kategorisesti sanoa, mitä tämä tarkoittaa ihmisten immuniteetille 501Y.V2:tä vastaan ja mitä vaikutuksia sillä on aikaisempia variantteja varten suunniteltuihin rokotteisiin. Tämä johtuu siitä, että immuunivasteemme infektioon ja rokotteisiin sisältää muitakin osatekijöitä kuin vain vasta-aineita.

Aiheuttaako tämä muunnos erilaisia oireita tai vakavampaa tautia?

Tämä on meneillään olevan tutkimuksen aihe. Toistaiseksi etulinjassa työskentelevät kliinikot ja tutkijat eivät ole havainneet mitään eroja uuden muunnoksen saaneiden ihmisten oireissa verrattuna muiden muunnosten saaneisiin ihmisiin. Ei siis näytä siltä, että virus lisäisi ihmisten sairastumista tai johtaisi useampiin kuolemantapauksiin.

Tässä vaiheessa näyttää myös siltä, että uusi variantti aiheuttaa samankaltaisen tautispektrin – iäkkäät ihmiset, miehet ja ihmiset, joilla on tiettyjä muita sairauksia, voivat huonommin.

Kliininen hoito pysyy täsmälleen samana: happihoito silloin, kun ihmiset tarvitsevat sitä, steroidit (kuten deksametasoni) ihmisille, joilla on vaikeampi tauti, ja verenohennuslääkitys veritulppien ehkäisemiseksi, mikä on COVID-19:n yleinen komplikaatio. Tärkein hoito, jonka on osoitettu vähentävän kuolemantapauksia, on deksametasoni, joka kohdistuu yliaktiiviseen immuunivasteeseen virusta vastaan, ei itse virukseen.

Suojaavatko nykyiset rokotteet todennäköisesti uudelta muunnokselta?

Tutkimus on käynnissä. Kunnes toisin osoitetaan, on perusteltua olettaa, että rokotteet ovat tehokkaita tätä muunnosta vastaan, kuten kliinisissä tutkimuksissa on tähän mennessä osoitettu.

Rokotteet suojaavat meitä aiheuttamalla immuunivasteen viruksen piikkiproteiinia vastaan. Rokotteet esittävät piikkiproteiinin immuunijärjestelmälle, joka tunnistaa sen vieraaksi – tunkeutujaksi – ja aiheuttaa immuunivasteen proteiinia vastaan. Kun elimistö myöhemmin kohtaa varsinaisen viruksen, immuunivaste on valmis tunnistamaan ja tuhoamaan sen ennen kuin se aiheuttaa sairastumista.

Osa immuunivasteesta on vasta-aineiden tuottaminen. Vasta-aineet sitoutuvat virukseen, jolloin se ei tartu. Tiedämme, että uuden muunnoksen piikkiproteiinien jotkin osat ovat muuttuneet, joten rokotteiden luomat vasta-aineet eivät ehkä tunnista niitä yhtä hyvin kuin aiemmin. On kuitenkin todennäköistä, että rokotteen aiheuttamat vasta-aineet tunnistavat myös muita osia tästä kohteena olevasta piikkisuojasta. Lisäksi rokotteiden indusoiman immuunivasteen muut osa-alueet, kuten T-soluvaste, joka on myös tärkeä virusten hillitsemisessä, voivat myös kompensoida sitä.

Jatkuvat tutkimukset jakautuvat kahteen kategoriaan:

Ensiksi COVID-19-rokotteita saaneiden ihmisten verta käytetään sen selvittämiseksi, pystyvätkö rokotteen indusoimat vasta-aineet tässä veressä neutralisoimaan viruksen koeputkessa. Jos ne pystyvät siihen, rokote toimii todennäköisesti yhtä hyvin 501Y.V2-virusta vastaan kuin muitakin variantteja vastaan.

Toiseksi tutkijat tutkivat, mitä variantteja esiintyi ihmisillä, jotka osallistuivat rokotekokeisiin ja saivat silti COVID-19-taudin. Jos 501Y.V2-varianttia havaitaan enemmän kuin muita variantteja, on todennäköistä, että rokote ei toimi yhtä hyvin 501Y.V2-varianttia vastaan.