Ilmu yang perlu Anda ketahui tentang varian virus corona dan vaksin COVID-19

Virus SARS-CoV-2 telah bermutasi.

Itu SARS-CoV-2 virus bermutasi dengan cepat. Ini mengkhawatirkan, karena varian SARS-CoV-2 yang lebih mudah menular ini sekarang ada di Amerika Serikat, Inggris, Afrika Selatan, dan di tempat lain, dan banyak yang bertanya-tanya apakah vaksin saat ini akan melindungi penerima dari virus. Selain itu, banyak yang bertanya-tanya apakah kita bisa mengantisipasi versi SARS-CoV-2 di masa mendatang yang pasti akan muncul.

Di lab saya, saya mempelajari struktur molekul virus RNA – seperti salah satu penyebabnya COVID-19 – dan bagaimana mereka mereplikasi dan berkembang biak dalam inang. Ketika virus menginfeksi lebih banyak orang dan pandemi menyebar, SARS-CoV-2 terus berkembang. Proses evolusi ini konstan dan memungkinkan virus mengambil sampel dari lingkungannya dan memilih perubahan yang membuatnya tumbuh lebih efisien. Oleh karena itu, penting untuk memantau virus untuk mengetahui mutasi baru yang dapat membuatnya lebih mematikan, lebih mudah menular, atau keduanya.

Vaksin COVID-19 melawan virus corona

Orang-orang menggunakan vaksin COVID-19 untuk membatasi penyebaran virus corona

Virus RNA berkembang pesat

Materi genetik dari semua virus dikodekan di keduanya DNA atau RNA; Fitur yang menarik dari virus RNA adalah bahwa mereka berubah lebih cepat daripada virus DNA. Setiap kali mereka membuat salinan gen mereka, mereka membuat satu atau lebih kesalahan. Ini diperkirakan terjadi berulang kali di tubuh individu yang terinfeksi COVID-19.

Anda mungkin berpikir bahwa kesalahan dalam informasi genetik Anda buruk – lagipula, inilah dasar dari penyakit genetik pada manusia. Untuk virus RNA, perubahan genom dapat membuatnya “mati”. Ini bukan hal yang buruk jika Anda membuat ribuan salinan di sel manusia yang terinfeksi dan beberapa tidak lagi berguna.

Namun, beberapa genom mungkin melakukan perubahan yang bermanfaat bagi kelangsungan hidup virus: Mungkin perubahan tersebut memungkinkan virus menghindari antibodi – protein yang diproduksi oleh sistem kekebalan untuk menangkap virus – atau obat antivirus. Perubahan berguna lainnya dapat memungkinkan virus menginfeksi jenis sel yang berbeda atau bahkan spesies hewan yang berbeda. Ini mungkin jalur yang memungkinkan SARS-CoV-2 berpindah dari kelelawar ke manusia.

Setiap perubahan yang memberi keturunan virus keunggulan kompetitif untuk pertumbuhan akan lebih disukai – “dipilih” – dan akan mulai melampaui virus induk aslinya. SARS-CoV-2 mendemonstrasikan fitur ini sekarang dengan varian baru yang muncul yang memiliki sifat pertumbuhan yang lebih baik. Memahami sifat dari perubahan dalam genom ini akan memberikan para ilmuwan pedoman untuk mengembangkan tindakan pencegahan. Ini adalah skenario klasik untuk seekor kucing dan seekor tikus.

Seorang pasien yang terinfeksi memiliki ratusan juta partikel virus individu. Jika Anda harus masuk dan memilih virus satu per satu untuk pasien ini, Anda akan menemukan serangkaian mutasi atau varian dalam campuran. Pertanyaannya adalah mana yang memiliki keuntungan untuk pertumbuhan – yaitu, mana yang dapat berkembang karena lebih baik daripada virus aslinya. Inilah orang-orang yang akan berhasil selama pandemi.

Dari mutasi yang ditemukan, apakah ini sangat penting?

Varian atau perubahan apa pun pada virus mungkin tidak terlalu bermasalah. Perubahan tunggal pada lompatan protein – yang merupakan area virus yang menempel pada sel manusia – tidak mungkin menjadi ancaman besar karena komunitas medis merilis vaksin.

B.1.1.7.  Varian SARS-CoV-2 dari virus korona

Varian baru dari virus corona SARS-CoV-2, B.1.1.7., Pertama kali diidentifikasi di Inggris pada bulan Desember. Objek merah adalah protein lonjakan virus corona dan berinteraksi dengan reseptor ACE2 (biru) sel manusia untuk menginfeksinya. Mutasi pada varian baru diberi label yang menunjukkan posisinya pada protein lonjakan. Kredit: Juan Gaertner / Perpustakaan Foto Sains

Vaksin saat ini merangsang sistem kekebalan untuk menghasilkan antibodi yang mengenali dan menargetkan protein duri pada virus, yang penting untuk invasi sel manusia. Para ilmuwan telah mengamati akumulasi banyak perubahan dalam protein lompat dalam varian Afrika Selatan.

Perubahan ini memungkinkan SARS-CoV-2, misalnya, untuk menempel lebih erat ke reseptor ACE2 dan memasuki sel manusia dengan lebih efisien, menurut penelitian yang tidak dipublikasikan sebelumnya. Perubahan ini memungkinkan virus untuk menginfeksi sel dengan lebih mudah dan meningkatkan portabilitasnya. Dengan banyak perubahan pada protein lompat, vaksin tidak dapat lagi menghasilkan respons imun yang kuat terhadap varian virus baru ini. Ini adalah pukulan ganda: vaksin yang kurang efektif dan virus yang lebih kuat.

Saat ini, masyarakat tidak perlu khawatir dengan vaksin yang ada. Produsen vaksin terkemuka sedang memantau seberapa baik vaksin mereka mengontrol varian baru ini dan siap untuk mengubah desain vaksin untuk memastikan bahwa mereka akan melindungi dari varian yang muncul ini. Moderna, misalnya, mengatakan akan menyesuaikan injeksi kedua atau booster agar lebih cocok dengan urutan varian Afrika Selatan. Kami hanya harus menunggu dan melihat kapan lebih banyak orang mendapatkan vaksinasi jika tingkat penularan akan turun.

Mengapa menurunkan kunci pas?

Penurunan tingkat penularan berarti lebih sedikit infeksi. Reproduksi virus yang lebih sedikit menyebabkan lebih sedikit peluang bagi virus untuk berkembang pada manusia. Dengan kemungkinan mutasi yang lebih kecil, perkembangan virus melambat dan risiko varian baru lebih kecil.

Komunitas medis perlu membuat dorongan besar dan mendapatkan sebanyak mungkin orang yang divaksinasi dan dengan demikian dilindungi. Jika tidak, virus akan terus berkembang pada banyak orang dan menciptakan varian baru.

Bagaimana opsi baru itu berbeda

Varian Inggris, yang dikenal sebagai B.1.1.7., Muncul untuk mengikat lebih dekat dengan reseptor protein yang disebut ACE2, yang ada di permukaan sel manusia.

Saya rasa kita belum melihat bukti jelas bahwa virus ini lebih patogen, yang berarti lebih mematikan. Tetapi mereka dapat dikirim lebih cepat atau lebih efisien. Ini berarti lebih banyak orang akan terinfeksi, menyebabkan lebih banyak orang dirawat di rumah sakit.

Varian Afrika Selatan, yang dikenal sebagai 501.V2, memiliki banyak mutasi pada gen yang mengkode protein lonjakan. Mutasi ini membantu virus menghindari respons terhadap antibodi.

Antibodi memiliki ketepatan yang tinggi untuk tujuannya, dan jika target berubah bentuk sedikit, seperti pada varian ini – yang oleh ahli virologi disebut sebagai mutan melarikan diri – antibodi tidak dapat lagi mengikat dengan erat karena kehilangan kekuatan untuk bertahan.

Mengapa kita harus memperhatikan mutasi?

Kami ingin memastikan bahwa tes diagnostik mendeteksi semua virus. Jika ada mutasi pada materi genetik virus, tes antibodi atau PCR mungkin gagal mendeteksinya secara efektif atau sama sekali.

Untuk memastikan vaksin itu efektif, para peneliti perlu mengetahui apakah virus berkembang dan menghindari antibodi yang disebabkan oleh vaksin.

Alasan lain mengapa pemantauan varian baru penting adalah bahwa orang yang terinfeksi dapat terinfeksi kembali jika virus telah bermutasi dan sistem kekebalan mereka tidak dapat mengenali dan mematikannya.

Cara terbaik untuk mencari varian yang muncul dalam populasi adalah dengan melakukan pengurutan acak virus SARS-CoV-2 dari sampel dari pasien dengan latar belakang genetik dan lokasi geografis yang berbeda.

Semakin banyak pengurutan data yang dikumpulkan para peneliti, semakin baik pengembang vaksin yang mampu merespons perubahan signifikan pada populasi virus. Banyak pusat penelitian di Amerika Serikat dan di seluruh dunia sedang meningkatkan kemampuan konsistensi mereka untuk mencapai hal ini.

Ditulis oleh Richard Kuhn, Profesor Ilmu Biologi, Universitas Purdue.

Awalnya diterbitkan di The Conversation.Percakapan

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Ada lebih banyak genetika daripada DNA

Ahli biologi di Inggris dan Austria telah mengidentifikasi 71 gen baru pada tikus. Ahli biologi di Universitas Bath dan Wina telah menemukan 71 gen baru...

Untuk mencegah kelaparan, adaptasi iklim membutuhkan miliaran investasi tahunan tambahan

Investasi dalam penelitian pertanian, pengelolaan air, infrastruktur dapat mencegah pertumbuhan kelaparan yang disebabkan oleh iklim. Untuk mencegah dampak perubahan iklim pada tahun 2050, yang memaksa...

Teknologi Ultra Tipis Canggih untuk Merevolusi Penglihatan Malam – “Kami Membuat Yang Tak Terlihat Terlihat”

Dr. Rocio Camacho Morales mengatakan para peneliti membuatnya "tidak terlihat, terlihat." Kredit: Jamie Kidston, Universitas Nasional Australia Biar ringan! Film ultra-tipis suatu hari...

Maju dalam dekomposisi CO2 dengan efisiensi tinggi

ARA. 1: Metode sintesis fotokatalis tiga komponen baru. Sebuah nanotube karbon enkapsulasi molekul yodium direndam dalam larutan perak nitrat (AgNO3) berair untuk menghasilkan...

Satelit Terkemuka di Lautan – Copernicus Sentinel-6 – Hidup!

Copernicus Sentinel-6 menggunakan mode inovatif yang diselingi dengan altimeter radar frekuensi ganda Poseidon-4 (C- dan Ku-band), yang telah meningkatkan kinerja dibandingkan dengan desain altimeter...

Newsletter

Subscribe to stay updated.