Dijelaskan: Mutasi Covid-19, varian utama dan efektivitas vaksin

Strain mutan Covid-19 sekarang tetap menjadi perhatian utama, dengan virus yang terus berkembang menimbulkan tantangan baru dan banyak negara melaporkan lonjakan infeksi terobosan di antara orang-orang yang divaksinasi penuh.

Pengujian penduduk di Giriraj Housing Society di Seawoods. (Foto Ekspres oleh Amit Chakravarty)

Virus Covid-19 telah mengalami ribuan mutasi sejak pertama kali diidentifikasi, dengan beberapa di antaranya memunculkan varian yang lebih berhasil menghindari antibodi dan berkontribusi pada lonjakan infeksi. Strain mutan sekarang tetap menjadi perhatian utama, dengan virus yang terus berkembang memunculkan tantangan baru dan banyak negara melaporkan lonjakan infeksi terobosan di antara orang yang divaksinasi penuh.

Klasifikasi galur Covid mutan

Wajar bagi semua virus untuk bermutasi dari waktu ke waktu dan perubahan seperti itu sangat umum terjadi pada virus yang memiliki RNA sebagai materi genetiknya, seperti dalam kasus virus corona dan virus influenza.

Begitu virus memasuki tubuh manusia, materi genetiknya - RNA atau DNA - memasuki sel dan mulai membuat salinan dirinya sendiri yang dapat menginfeksi sel lain. Setiap kali kesalahan terjadi selama proses penyalinan ini, itu memicu mutasi.

Kadang-kadang, mutasi muncul ketika kesalahan genetik yang diperkenalkan saat menyalin terbukti menguntungkan bagi virus — ini membantu virus menyalin dirinya sendiri atau memasuki sel manusia dengan lebih mudah.

Setiap kali virus beredar luas dalam suatu populasi, semakin menyebar dan bereplikasi, peluangnya untuk bermutasi meningkat.

Menurut model klasifikasi yang dikembangkan oleh SARS-CoV-2 Interagency Group (SIG) pemerintah AS dan diikuti oleh Centers for Disease Control and Prevention (CDC), mutasi signifikan Covid-19 dibagi menjadi tiga jenis — Varian Bunga, Varian Kepedulian dan Varian Konsekuensi Tinggi.

SIG ini dibentuk untuk meningkatkan koordinasi antara CDC, National Institutes of Health (NIH), Food and Drug Administration (FDA), Biomedical Advanced Research and Development Authority (BARDA), dan Departemen Pertahanan (DoD). Fungsinya adalah untuk mengkarakterisasi varian yang muncul dan mempelajari bagaimana protokol pengobatan standar dan vaksin bekerja melawan strain mutan ini.

WHO juga mengklasifikasikan galur mutan yang signifikan sebagai Variants of Concern (VOC) dan Variants of Interest (VOI). Tetapi klasifikasi CDC dapat berbeda dari klasifikasi WHO, dan mungkin juga ada perbedaan antar negara dan lokasi.

Misalnya, pemerintah India telah mengatakan bahwa Delta Plus (AY.1) adalah varian dari kekhawatiran, sementara garis keturunan induknya — Delta — telah diklasifikasikan sebagai VOC oleh WHO dan CDC.

WHO telah mengusulkan penggunaan alfabet Yunani untuk VOC dan VOI untuk memastikan bahwa label yang digunakan mudah diucapkan dan tidak menimbulkan stigma.

Varian Perhatian (VOC)

CDC mendefinisikan VOC sebagai varian yang terdapat bukti peningkatan penularan, penyakit yang lebih parah (misalnya, peningkatan rawat inap atau kematian), pengurangan signifikan dalam netralisasi oleh antibodi yang dihasilkan selama infeksi atau vaksinasi sebelumnya, pengurangan efektivitas pengobatan atau vaksin. , atau kegagalan deteksi diagnostik.

VOC ditandai dengan peningkatan penularan dan potensi untuk menginduksi bentuk penyakit yang lebih parah, penurunan netralisasi oleh antibodi yang dihasilkan selama infeksi sebelumnya dan kemampuan untuk menyebabkan lebih banyak infeksi terobosan pada orang yang divaksinasi.

Ada empat VOC sampai sekarang — Alpha (B.1.1.7), Beta (B.1.251), Gamma (P.1) dan Delta (B.1.617.2).

Varian alfa (B.1.1.7): Menurut WHO, varian Alpha pertama kali diidentifikasi di Inggris pada September 2020 dan kini telah menyebar ke setidaknya 173 negara, menurut WHO. Varian ini memiliki 23 mutasi dan delapan di antaranya ada pada protein lonjakan virus. Dari semua ini, tiga mutasi protein lonjakan — N501Y, 69-70del dan P681H — membuat dampak terbesar.

Mutasi N501Y membantu protein lonjakan virus untuk menempel lebih erat pada reseptor ACE2 sel manusia sementara dua mutasi kunci lainnya meningkatkan transmisibilitas. Menurut CDC, varian Alpha 50% lebih mudah menular daripada jenis aslinya dan dapat menyebabkan infeksi yang lebih parah.

Varian beta (B.1.251): Pertama kali terdeteksi di Afrika Selatan pada Mei 2020, B.1.251 ditetapkan sebagai VOC pada Desember 2020. Varian ini telah terdeteksi setidaknya di 122 negara saat ini. Strain memiliki delapan mutasi, tiga di antaranya signifikan — N501Y, K417N dan E484K.

Seperti dalam kasus varian Alpha, mutasi N501Y membantu virus mengikat lebih erat pada reseptor ACE2 sementara dua mutasi lainnya membantu virus menghindari kekebalan dengan lebih mudah.

Varian Beta juga sekitar 50% lebih mudah menular daripada strain asli dan dapat menyebabkan infeksi yang lebih parah.

Varian gamma (P.1): Varian Gamma berasal dari Brasil pada November 2020 setelah itu menyebabkan lonjakan infeksi yang signifikan dan peningkatan rawat inap di negara Amerika Selatan. Itu terdeteksi di Jepang pada Januari 2021 dan kemudian menyebar ke 74 negara.

Varian ini memiliki 11 mutasi pada protein lonjakannya, di mana mutasi N501Y dan K417T membantu virus untuk mengikat lebih erat ke sel sementara E484K membuatnya lebih tahan terhadap antibodi.

Varian Gamma dua kali lipat lebih mudah menular daripada strain Covid-19 asli.

varian delta (B.1.617.2): Varian penyebaran tercepat yang juga menyebabkan lonjakan tajam dalam kasus selama gelombang kedua di India, Deltait adalah turunan dari varian B.1.617, yang dikenal sebagai galur mutan ganda.

Pertama kali terdeteksi di India, varian Delta menurut WHO telah menunjukkan peningkatan transmisibilitas yang signifikan. Ini dua kali lebih mudah menular dari jenis Covid-19 asli dan 60 persen lebih menular daripada varian Alpha. Strain ini memiliki beberapa mutasi kunci, dengan L452R dan D6146 memungkinkannya menempel lebih kuat ke sel reseptor dan lainnya seperti P681R memungkinkannya menghindari kekebalan dengan lebih mudah.

PHE mengatakan bahwa Delta menyebabkan peningkatan risiko rawat inap dibandingkan dengan kasus Alpha kontemporer. Varian tersebut kini telah menyebar ke setidaknya 104 negara.

Varian Minat (VOI)

CDC mendefinisikan VOI sebagai varian dengan penanda genetik spesifik yang telah dikaitkan dengan perubahan pada pengikatan reseptor, pengurangan netralisasi oleh antibodi yang dihasilkan terhadap infeksi atau vaksinasi sebelumnya, pengurangan kemanjuran pengobatan, dampak diagnostik potensial, atau prediksi peningkatan penularan atau keparahan penyakit. .

WHO mengatakan bahwa varian minat dapat menjadi varian kekhawatiran jika menunjukkan peningkatan penularan atau perubahan merugikan dalam epidemiologi COVID-19, peningkatan virulensi atau perubahan presentasi penyakit klinis atau penurunan efektivitas kesehatan masyarakat dan tindakan sosial. atau diagnostik, vaksin, terapi yang tersedia.

Namun, mereka diklasifikasikan sebagai VOI selama tidak ada bukti konklusif yang menunjukkan bahwa mereka cukup mematikan untuk diklasifikasikan sebagai VOC. Misalnya, varian kappa (B.1.617.1) berasal dari garis keturunan yang sama dengan Delta tetapi Delta terbukti jauh lebih berbahaya dan tersebar luas.

Sebaliknya, varian lambda (C.37), yang pertama kali terdeteksi di Peru, dipandang sebagai ancaman yang muncul, dengan penelitian di Chili menunjukkan bahwa ia memiliki infektivitas yang lebih besar daripada Alpha dan Gamma. Meskipun para ilmuwan terus memantau Lambda dengan cermat, tidak ada cukup bukti konklusif sekarang untuk diklasifikasikan sebagai VOC. Ini adalah faktor umum untuk galur mutan lain yang telah diklasifikasikan sebagai VOI - baik mereka tidak cukup dipahami dengan baik atau penelitian awal menunjukkan bahwa mereka tidak dapat dikaitkan dengan peningkatan risiko infeksi pada tingkat yang signifikan.

Tetapi mutasi protein lonjakan yang signifikan dan risiko menghindari kekebalan lebih mudah umum terjadi pada mereka semua, seperti pada varian Eta (B.1.525) yang diidentifikasi di Inggris dan Nigeria, varian Iota (B.1.526) pertama kali terdeteksi di New York City, Varian Epsilon (B.1.427/B.1.429) pertama kali ditemukan di California, varian Zeta (P.2) pertama kali terdeteksi di Brasil, atau B.1.617.3 (varian tanpa nama) ditemukan di India yang memiliki garis keturunan induk yang sama (B .1.617) sebagai Delta dan Kappa.

Nilai R-naught dan infektifitas varian mutan yang tinggi

Sebuah penelitian yang baru-baru ini diterbitkan, dilakukan hingga Mei dan Juni di Guangzhou, China, menemukan bahwa dari sampel yang dianalisis bahwa viral load pasien yang terinfeksi varian Delta sekitar 1.000 kali lebih tinggi daripada strain 9A/19B dari tahun 2020. Ini menyarankan tingkat replikasi virus yang lebih cepat dan lebih menular dari varian Delta pada tahap awal infeksi. Varian ini juga memiliki mekanisme pelarian kekebalan yang jauh lebih baik.

Membandingkan R-naught ( R0 ) nilai memberi kita gambaran yang adil tentang bagaimana varian yang menjadi perhatian sekarang lebih menular daripada jenis Covid-19 asli. R-naught, atau angka reproduksi dasar, mewakili, rata-rata, jumlah orang yang diharapkan dapat menularkan penyakit itu kepada satu orang yang terinfeksi dan dengan demikian dapat menyebarkan penyakit menular.

Sebagian besar penelitian mencapai nilai R-nought 2,4-2,6 untuk jenis Covid-19 asli yang ditemukan di Wuhan. Studi selanjutnya menemukan bahwa nilai R-nought adalah 4-5 untuk varian Alpha dan 5-8 untuk strain Delta. Ini berarti Delta lebih menular daripada cacar yang pada 1970-an memiliki R-nought 3,5 hingga 4,5.

Ini mungkin bisa membantu menjelaskan berapa (rata-rata) orang baru yang terinfeksi kasus berbagai Virus termasuk varian COVID. R0 adalah nilai reproduksi dasar. Untuk cacar di tahun 1970-an sekitar 3,5-4,5. Jadi varian Delta lebih menular daripada cacar. pic.twitter.com/tQziWBzPOI

— Larry Brilliant MD, MPH (@larrybrilliant) 27 Juni 2021

Studi Guangzhou juga menemukan bahwa dalam kasus varian Delta, ada tingkat penularan yang sangat tinggi pada pasien bahkan dalam fase pra-gejala. Ini berarti orang berada dalam bahaya menyebarkan virus bahkan sebelum mereka curiga bahwa mereka mungkin terinfeksi.

Contoh yang baik dalam hal ini, yang juga menggarisbawahi infektivitas varian Delta, adalah kasus penularan cepat tanpa kontak seperti yang dilaporkan baru-baru ini dari sebuah mal dekat Pantai Bondi Sydney. Seperti yang terekam kamera CCTV, seorang pengemudi limusin yang terinfeksi varian Delta tetapi tidak mengetahuinya saat itu, berakhir dengan menginfeksi seorang pria lain yang baru saja lewat di dekatnya dan berdiri di dekatnya untuk sesaat. Pejabat Australia memperhatikan rekaman itu dengan serius dan hanya beberapa hari kemudian penguncian diumumkan di Sydney.

Buletin| Klik untuk mendapatkan penjelasan terbaik hari ini di kotak masuk Anda

Mutasi protein lonjakan

Virus diselimuti dengan protein membran lemak (atau glikoprotein karena mereka sering ditutupi oleh molekul gula yang licin) yang membantu mereka menyatu dengan membran sel tubuh.

Protein lonjakan virus corona adalah salah satu glikoprotein virus ini dalam bentuk rantai linier dari 1.273 asam amino, terlipat rapi menjadi sebuah struktur, bertatahkan hingga 23 molekul gula.

Dalam kasus SARS-CoV-2, protein lonjakan terjebak pada partikel virus yang berbentuk bulat, tertanam di dalam amplop dan diproyeksikan ke luar angkasa. Setiap virus Covid memiliki sekitar 26 spike trimer yang membantunya menempel pada sel manusia — salah satunya mengikat protein pada permukaan sel manusia yang disebut ACE2, yang memungkinkan virus masuk ke dalam tubuh.

Mutasi yang melibatkan perubahan signifikan pada protein lonjakan dapat menjadi perhatian karena memicu transformasi dalam struktur dan sifat biokimia virus. Ini dapat terjadi melalui mutasi yang membuat paku lebih mudah menempel pada sel atau mencegah antibodi mengikatnya.

Sebuah penelitian baru-baru ini yang diterbitkan di Cell menemukan bahwa mutasi protein lonjakan tunggal mungkin memainkan peran penting dalam membantu virus corona melompat dari hewan ke manusia. Selama penelitian yang dipimpin oleh James Weger-Lucarelli, seorang ahli virus di Virginia Tech di Blacksburg, para ilmuwan menemukan bahwa asam amino treonin yang ditemukan dalam virus corona yang menginfeksi kelelawar atau trenggiling telah diganti dengan asam amino alanin yang ditemukan di virus corona yang menyebabkan Covid-19. Para peneliti menemukan bahwa pertukaran itu dimungkinkan oleh satu mutasi, bernama T372A, yang menghilangkan beberapa gula yang melapisi protein lonjakan dan memberi virus akses yang lebih baik ke ACE2 untuk masuk ke sel manusia.

Karena banyak obat dan vaksin anti-Covid menargetkan glikoprotein virus, perubahan protein lonjakan dapat membuatnya kurang efektif. Misalnya, mutasi D614G mencapai ini dengan mengingatkan kode genetik untuk protein lonjakan Covid dengan mengubah satu huruf asam amino. Mutasi juga membuat lonjakan lebih stabil, sehingga virus lebih mudah untuk mengikat reseptor ACE2.

Contoh kasus lain adalah varian Epsilon, yang memiliki dua garis keturunan yang berbeda, B.1.427 dan B.1.429, dan pernah dianggap sebagai VOC oleh CDC tetapi kemudian diturunkan menjadi VOI. Varian Epsilon mengurangi potensi penetralan antibodi yang diinduksi oleh vaksin atau infeksi Covid sebelumnya karena mutasi yang menyebabkan penataan ulang yang signifikan di area kritis protein lonjakan virus, sebuah proyek penelitian yang dipimpin oleh University of Washington di Seattle dan Vir Biotechnology telah menemukan .

Studi kriomikroskopi elektron pada varian Epsilon menunjukkan bahwa mutasi pada domain pengikatan reseptor pada protein spike mengurangi aktivitas 14 dari 34 antibodi penetral. Dua mutasi lainnya menyebabkan hilangnya total netralisasi oleh semua 10 antibodi khusus untuk domain terminal-N pada protein lonjakan.

Strain mutan dan efisiensi vaksin yang berkurang

Sebagian besar penelitian telah menyimpulkan bahwa vaksin kurang efektif melawan varian Covid dibandingkan dengan jenis virus asli.

Misalnya, sebuah studi oleh PHE telah menemukan bahwa efektivitas vaksin Oxford-AstraZeneca turun menjadi 74% terhadap varian Alpha dan 64% terhadap varian Delta. Sebelumnya, uji klinis fase 1b-2 yang diterbitkan dalam New England Journal of Medicine telah menemukan bahwa vaksin AstraZeneca hanya memiliki kemanjuran 10,4% terhadap infeksi ringan hingga sedang yang disebabkan oleh varian Beta.

Bharat Biotech mengatakan bahwa Covaxin menawarkan perlindungan 65,2% terhadap varian Delta.

Data terbaru dari Kementerian Kesehatan Israel menunjukkan bahwa dua suntikan Pfizer menawarkan perlindungan 64% terhadap Covid, dengan pengamatan datang pada saat lebih dari 90 persen kasus yang dilaporkan di negara Timur Tengah belakangan ini disebabkan oleh varian delta.

Selain itu, sebuah penelitian di The Lancet telah menemukan bahwa satu dosis vaksin Pfizer hanya menawarkan perlindungan 32% terhadap Delta, dan tingkat antibodi penetral bahkan setelah dua suntikan lebih dari lima kali lebih rendah terhadap varian Delta daripada melawan Covid-19 asli. tekanan.

Selain vaksin, sebagian besar varian kurang rentan terhadap intervensi terapeutik dan pengobatan antibodi monoklonal.

Namun, sebagian besar penelitian menunjukkan bahwa hampir semua vaksin sangat efektif untuk mencegah rawat inap.

Dengan beberapa laporan yang menyatakan bahwa suntikan booster dapat menawarkan perlindungan yang lebih baik terhadap varian tersebut, banyak negara sekarang meluncurkan dosis vaksin ketiga untuk orang tua dan orang dengan gangguan kekebalan.

Bagikan Dengan Temanmu: