Sólin Sólin Rís 10:49 • sest 15:45 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 16:22 • Sest 13:49 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 07:21 • Síðdegis: 19:38 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 01:10 • Síðdegis: 13:37 í Reykjavík
COVID-19 borði í flokk

Hvað hafa fundist mörg afbrigði af minkakórónuveiru sem smitað hefur fólk?

Vilhjálmur Svansson

Öll spurningin hljóðaði svona:
Hvað hafa fundist (verið raðgreind) mörg afbrigði af minkakórónaveiru sem smitað hefur fólk og hversu mörg þeirra eru með breytingar sem valda breytingu á bindiprótíninu (e. spike protein)?

Minkakórónuveira 1

Fyrir heimsfaraldur í mönnum af völdum veirunnar SARS-CoV-2 sem veldur COVID-19-sjúkdómnum hafði einni kórónuveirusýkingu verið lýst í minkum, mink coronavirus 1 (MCoV-1).[1] Veiran var skilgreind sem alfa-kórónuveira en SARS-CoV-2-veiran telst til beta-kórónuveira. Ekki er þekkt neitt smit úr minkum í menn með MCoV-1.

SARS og SARS-líkar veirur, uppruni og sýkingar í mönnum og dýrum

Við rannsóknir á uppruna SARS-CoV-veirunnar sem olli SARS-faraldrinum í mönnum á árunum 2002-2003 voru leiddar að því líkur að veiran væri komin úr leðurblökum en þefkettir væru mögulegur millihýsill áður en veiran barst í menn. Við tilraunasmit sást að meðal annars þefkettir, frittur og kettir voru móttækilegir fyrir smiti. Leitað var að vísbendingum um SARS-líkar sýkingar í fjölda dýrategunda. Smit fundust í nokkrum leðurblökutegundum og þefköttum en einnig fundust í einstaka sýnum merki um smit í þvottabjarnarhundum (Nyctereutes procyonoides), rauðref (Vulpes vulpes), frittugreifinga (Melogale moschata), mink (Mustela vison), ali- og villisvíni, hrísgrjónaakurrottu (Rattus losea) og grágæs (Anser anser).[2] Meðal frumulína sem hægt var að nota til að rækta veiruna var lungnafrumulína úr minkum. Minkafrumulínan tjáir einmitt ACE2-viðtakann sem bindiprótín (e. spike protein) í SARS-CoV, SARS-CoV-2 og fleiri SARS-líkum veirum nota til að komast inn í frumur og valda sýkingu.[3]

Mynd 1: Þegar SARS-CoV-2 smit fóru að greinast í alimink höfðu menn strax af því áhyggjur. Smitmögnun vegna fjölda móttækilegra dýra á búum gæti orðið gríðarleg og sú hætta er til staðar að ný afbrigði af veirunni gætu komið fram, sem reyndust mönnum skeinuhættari en upprunalega veiran.

SARS-CoV-2-veiran sem nú herjar á mannfólkið á, eins og líklega aðrar SARS-líkar veirur, uppruna sinn í leðurblökum. Smit úr mönnum í dýr hefur nú verið greint í hundum, köttum, ljónum, tígrisdýrum og minkum.[4] Ekki hefur verið talið að sýkingar í hundum og dýrum af kattarætt hafi þýðingu fyrir útbreiðslu COVID-19-faraldursins í mönnum. Þegar smit fóru aftur á móti að greinast í alimink höfðu menn strax af því áhyggjur, sökum mikils fjölda móttækilegra dýra á búunum, með þar af leiðandi gríðarlegri smitmögnun. Eins að búin gætu orðið uppspretta síendurtekinna smita í menn ef veiran yrði landlæg í minkum. Þessu til viðbótar, hættan á að ný afbrigði af veirunni gætu komið fram, sem reyndust mönnum skeinuhættari en upprunalega veiran.

Smit í minkum

Fyrstu smit í minkum greindust á hollensku minkabúi í lok apríl 2020. Rúmum mánuði seinna, og 2-3 vikum eftir að sýnt var fram á að smit hefði borist úr mink í starfsmann á sýktu minkabúi, var ákveðið að skera niður á öllum sýktum búum í Hollandi.[5] Seinna ákváðu Hollendingar að slátra öllum mink í landinu. Alls hafa auk Hollands, sex önnur lönd staðfest smit í alimink, það er Danmörk, Spánn, Bandaríkin, Svíþjóð, Ítalía og nú síðast Grikkland. Flest hafa löndin valið að skera niður á smituðum búum fljótlega eftir að smit greindist.

Danir sem eru með eitt umfangsmesta eldi á alimink á heimsvísu byrjuðu á því að skera strax niður smitaðan mink. Miðsumars varð breyting þar á og var niðurskurði hætt í bili en kröfur um smitvarnir hertar.[6] Þrátt fyrir þetta fjölgaði smituðum búum mjög fram á haustið og var þá var niðurskurður tekinn upp aftur.[7] Jafnframt var skorið niður á ósmituðum búum sem voru innan 8 km fjarlægðar frá smituðu búi. Eftir að smit greindist í mönnum með minka-SARS-CoV-2-veiru sem var með afgerandi stökkbreytingar í bindiprótíni veirunnar ákvað danska ríkisstjórnin að skera niður allan alimink í Danmörku. Stendur sá niðurskurður nú yfir.

Stökkbreytingar í SARS-CoV-2 í minkum

Við nýmyndum veira verða til stökkbreytingar í veiruerfðaefninu. Hve stökkbreytitíðnin er há fer eftir gerð erfðaefnisins, hvort það er DNA eða RNA, ein- eða tvíþátta. Eins getur tíðni breytileika verið misjöfn eftir svæðum í erfðaefninu, allt eftir því hve mikilvæg svæðin eru fyrir veirufjölgunina og smithæfni. Stökkbreytitíðni kórónuveira er lægri en annara RNA-veira sem vanalegast hafa háa stökkbreytitíðni.[8] Að stærstum hluta hafa þessar stökkbreytingar enga þýðingu fyrir eftirmyndun erfðaefnisins en aðrar leiða til táknabreytinga og þar af leiðandi breytinga í amínósýruröð veiruprótína. Flestar slíkar breytingar á veiruprótínum eru neikvæðar fyrir veiruna eða í besta falli hlutlausar en aðrar geta leitt til aukinnar sýkingarhæfni og betri aðlögun að hýsli.[9]

Í Hollandi og Danmörku hefur verið fylgst hvað best með SARS-CoV-2-veirusýkingum í minkum og birtar hafa verið 25 heilraðgreiningar af veirum úr minkum.[10] Í nýlegri skýrslu veirusérfræðinga á Statens Serum Institut í Kaupmannahöfn[11] er stökkbreytingum í minka-SARS-CoV-2-veirum lýst. Alls hafa fundist í dönskum minkum 5 aðskildar greinar eða stofnar minka-SARS-CoV-2-veira. Á þessum stofnum hafa 7 stökkbreytingar fundist í bindiprótíninu, og breyta 5 þeirra amínósýruröðum prótínsins.

Fyrsta stökkbreytingin sem fannst var breyting í amínósýruröð í ACE2-bindisetinu. Sama breyting fannst einnig í veirum úr hollenskum minkum sem bendir til þess að breytingin hafi þýðingu fyrir aðlögun að hýsli, það er minkum. Þessi breyting eykur ennfremur bindigetu prótínsins við ACE2-viðtakann á mannafrumum, nokkuð sem gæti skýrt útbreiðslu minkaafbrigða í mönnum. Auk þessa hafa fjórar aðrar amínósýrubreytingar greinst í bindiprótíni minka-SARS-CoV-2-veira í Danmörku (Mynd 2). Í stofni 5 hefur fundist veira (kölluð ΔFVI-veira) með fjórar af þessum amínósýrubreytingum í bindiprótíninu.

Mynd 2: Amínósýrubreytingar sem fundist hafa í bindiprótíni SARS-CoV-2 veirunnar í dönskum minkum.

Við heilraðgreiningu á yfir 5000 sýnum úr SARS-CoV-2-smituðu fólki í Danmörku hafa fundist minkaafbrigði hjá 214 manns. Mikill meirihluti þessara minkaafbrigða hefur greinst í fólki sem býr á á Norður-Jótlandi þar sem minkabúskapur er mestur í Danmörku. En af 535 raðgreindum veirujákvæðum sýnum úr fólki á Norður-Jótlandi hafa um 40% verið minkaafbrigði.

Af þeim veirum sem hafa farið úr minkum í menn hafa menn haft mestar áhyggjur af ΔFVI-veirunni. Hún hefur nú greinst á fimm minkabúum og hjá 12 manns, öllum búsettum á Norður-Jótlandi. Rannsóknir á ΔFVI-veirunni hafa sýnt að afvirkjandi mótefni hjá fólki sem hefur náð sér af COVID-19 hafa minni afvirknigetu gegn ΔFVI-veirunni en öðrum veiruafbrigðum. Hvort þetta hafi þýðingu fyrir dreifingu á veirunni á núverandi tímapunkti er umdeilt meðal fræðimanna. Sá möguleiki er fyrir hendi að ΔFVI-veiran eða aðrar líkar gætu komist undan ónæmissvarinu og endursýkt fólk sem smitast hefur af „venjulegum“ SARS-CoV-2-veirum. Eins að þau COVID-19-bóluefni sem nú eru í þróun muni ekki veita fullkomna vörn gegn sýkingum með slíkum veirum.

Tilvísanir:
  1. ^ Have et al 2002.
  2. ^ Shi Z & Hu Z 2008.
  3. ^ Ge X-Y et al 2013.
  4. ^ OIE; Cocid-19 portral 29-10-2020.
  5. ^ Oreshkova et al 2020.
  6. ^ Miljø- og fødevareminesteriet Fødevarestyrelsen, 07-07-2020.
  7. ^ Miljø- og fødevareminesteriet Fødevarestyrelsen, 01-10-2020.
  8. ^ Vísindavefurinn - Valgerður Andrésdóttir: Af hverju telja vísindamenn að hægt sé að búa til bóluefni við COVID-19 þegar enn hefur ekki tekist að gera bóluefni við HIV? (Sótt 16.11.2020).
  9. ^ Vísindavefurinn - Arnar Pálsson: Hvort er líklegra að veiran sem veldur COVID-19 verði hættulegri eða hættuminni fyrir menn vegna stökkbreytinga? (Sótt 16.11.2020).
  10. ^ Nucleotide - NCBI. (Sótt 16.11.2020).
  11. ^ Lassaunière R. et al 2020.

Heimildir:

Myndir:

Höfundur

Vilhjálmur Svansson

dýralæknir hjá Tilraunastöð HÍ í meinafræði að Keldum

Útgáfudagur

17.11.2020

Spyrjandi

Sigurbjörg Þorsteinsdóttir

Tilvísun

Vilhjálmur Svansson. „Hvað hafa fundist mörg afbrigði af minkakórónuveiru sem smitað hefur fólk?“ Vísindavefurinn, 17. nóvember 2020. Sótt 2. desember 2020. http://visindavefur.is/svar.php?id=80480.

Vilhjálmur Svansson. (2020, 17. nóvember). Hvað hafa fundist mörg afbrigði af minkakórónuveiru sem smitað hefur fólk? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=80480

Vilhjálmur Svansson. „Hvað hafa fundist mörg afbrigði af minkakórónuveiru sem smitað hefur fólk?“ Vísindavefurinn. 17. nóv. 2020. Vefsíða. 2. des. 2020. <http://visindavefur.is/svar.php?id=80480>.

Chicago | APA | MLA

Spyrja

Sendu inn spurningu LeiðbeiningarTil baka

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Senda grein til vinar

=

Hvað hafa fundist mörg afbrigði af minkakórónuveiru sem smitað hefur fólk?
Öll spurningin hljóðaði svona:

Hvað hafa fundist (verið raðgreind) mörg afbrigði af minkakórónaveiru sem smitað hefur fólk og hversu mörg þeirra eru með breytingar sem valda breytingu á bindiprótíninu (e. spike protein)?

Minkakórónuveira 1

Fyrir heimsfaraldur í mönnum af völdum veirunnar SARS-CoV-2 sem veldur COVID-19-sjúkdómnum hafði einni kórónuveirusýkingu verið lýst í minkum, mink coronavirus 1 (MCoV-1).[1] Veiran var skilgreind sem alfa-kórónuveira en SARS-CoV-2-veiran telst til beta-kórónuveira. Ekki er þekkt neitt smit úr minkum í menn með MCoV-1.

SARS og SARS-líkar veirur, uppruni og sýkingar í mönnum og dýrum

Við rannsóknir á uppruna SARS-CoV-veirunnar sem olli SARS-faraldrinum í mönnum á árunum 2002-2003 voru leiddar að því líkur að veiran væri komin úr leðurblökum en þefkettir væru mögulegur millihýsill áður en veiran barst í menn. Við tilraunasmit sást að meðal annars þefkettir, frittur og kettir voru móttækilegir fyrir smiti. Leitað var að vísbendingum um SARS-líkar sýkingar í fjölda dýrategunda. Smit fundust í nokkrum leðurblökutegundum og þefköttum en einnig fundust í einstaka sýnum merki um smit í þvottabjarnarhundum (Nyctereutes procyonoides), rauðref (Vulpes vulpes), frittugreifinga (Melogale moschata), mink (Mustela vison), ali- og villisvíni, hrísgrjónaakurrottu (Rattus losea) og grágæs (Anser anser).[2] Meðal frumulína sem hægt var að nota til að rækta veiruna var lungnafrumulína úr minkum. Minkafrumulínan tjáir einmitt ACE2-viðtakann sem bindiprótín (e. spike protein) í SARS-CoV, SARS-CoV-2 og fleiri SARS-líkum veirum nota til að komast inn í frumur og valda sýkingu.[3]

Mynd 1: Þegar SARS-CoV-2 smit fóru að greinast í alimink höfðu menn strax af því áhyggjur. Smitmögnun vegna fjölda móttækilegra dýra á búum gæti orðið gríðarleg og sú hætta er til staðar að ný afbrigði af veirunni gætu komið fram, sem reyndust mönnum skeinuhættari en upprunalega veiran.

SARS-CoV-2-veiran sem nú herjar á mannfólkið á, eins og líklega aðrar SARS-líkar veirur, uppruna sinn í leðurblökum. Smit úr mönnum í dýr hefur nú verið greint í hundum, köttum, ljónum, tígrisdýrum og minkum.[4] Ekki hefur verið talið að sýkingar í hundum og dýrum af kattarætt hafi þýðingu fyrir útbreiðslu COVID-19-faraldursins í mönnum. Þegar smit fóru aftur á móti að greinast í alimink höfðu menn strax af því áhyggjur, sökum mikils fjölda móttækilegra dýra á búunum, með þar af leiðandi gríðarlegri smitmögnun. Eins að búin gætu orðið uppspretta síendurtekinna smita í menn ef veiran yrði landlæg í minkum. Þessu til viðbótar, hættan á að ný afbrigði af veirunni gætu komið fram, sem reyndust mönnum skeinuhættari en upprunalega veiran.

Smit í minkum

Fyrstu smit í minkum greindust á hollensku minkabúi í lok apríl 2020. Rúmum mánuði seinna, og 2-3 vikum eftir að sýnt var fram á að smit hefði borist úr mink í starfsmann á sýktu minkabúi, var ákveðið að skera niður á öllum sýktum búum í Hollandi.[5] Seinna ákváðu Hollendingar að slátra öllum mink í landinu. Alls hafa auk Hollands, sex önnur lönd staðfest smit í alimink, það er Danmörk, Spánn, Bandaríkin, Svíþjóð, Ítalía og nú síðast Grikkland. Flest hafa löndin valið að skera niður á smituðum búum fljótlega eftir að smit greindist.

Danir sem eru með eitt umfangsmesta eldi á alimink á heimsvísu byrjuðu á því að skera strax niður smitaðan mink. Miðsumars varð breyting þar á og var niðurskurði hætt í bili en kröfur um smitvarnir hertar.[6] Þrátt fyrir þetta fjölgaði smituðum búum mjög fram á haustið og var þá var niðurskurður tekinn upp aftur.[7] Jafnframt var skorið niður á ósmituðum búum sem voru innan 8 km fjarlægðar frá smituðu búi. Eftir að smit greindist í mönnum með minka-SARS-CoV-2-veiru sem var með afgerandi stökkbreytingar í bindiprótíni veirunnar ákvað danska ríkisstjórnin að skera niður allan alimink í Danmörku. Stendur sá niðurskurður nú yfir.

Stökkbreytingar í SARS-CoV-2 í minkum

Við nýmyndum veira verða til stökkbreytingar í veiruerfðaefninu. Hve stökkbreytitíðnin er há fer eftir gerð erfðaefnisins, hvort það er DNA eða RNA, ein- eða tvíþátta. Eins getur tíðni breytileika verið misjöfn eftir svæðum í erfðaefninu, allt eftir því hve mikilvæg svæðin eru fyrir veirufjölgunina og smithæfni. Stökkbreytitíðni kórónuveira er lægri en annara RNA-veira sem vanalegast hafa háa stökkbreytitíðni.[8] Að stærstum hluta hafa þessar stökkbreytingar enga þýðingu fyrir eftirmyndun erfðaefnisins en aðrar leiða til táknabreytinga og þar af leiðandi breytinga í amínósýruröð veiruprótína. Flestar slíkar breytingar á veiruprótínum eru neikvæðar fyrir veiruna eða í besta falli hlutlausar en aðrar geta leitt til aukinnar sýkingarhæfni og betri aðlögun að hýsli.[9]

Í Hollandi og Danmörku hefur verið fylgst hvað best með SARS-CoV-2-veirusýkingum í minkum og birtar hafa verið 25 heilraðgreiningar af veirum úr minkum.[10] Í nýlegri skýrslu veirusérfræðinga á Statens Serum Institut í Kaupmannahöfn[11] er stökkbreytingum í minka-SARS-CoV-2-veirum lýst. Alls hafa fundist í dönskum minkum 5 aðskildar greinar eða stofnar minka-SARS-CoV-2-veira. Á þessum stofnum hafa 7 stökkbreytingar fundist í bindiprótíninu, og breyta 5 þeirra amínósýruröðum prótínsins.

Fyrsta stökkbreytingin sem fannst var breyting í amínósýruröð í ACE2-bindisetinu. Sama breyting fannst einnig í veirum úr hollenskum minkum sem bendir til þess að breytingin hafi þýðingu fyrir aðlögun að hýsli, það er minkum. Þessi breyting eykur ennfremur bindigetu prótínsins við ACE2-viðtakann á mannafrumum, nokkuð sem gæti skýrt útbreiðslu minkaafbrigða í mönnum. Auk þessa hafa fjórar aðrar amínósýrubreytingar greinst í bindiprótíni minka-SARS-CoV-2-veira í Danmörku (Mynd 2). Í stofni 5 hefur fundist veira (kölluð ΔFVI-veira) með fjórar af þessum amínósýrubreytingum í bindiprótíninu.

Mynd 2: Amínósýrubreytingar sem fundist hafa í bindiprótíni SARS-CoV-2 veirunnar í dönskum minkum.

Við heilraðgreiningu á yfir 5000 sýnum úr SARS-CoV-2-smituðu fólki í Danmörku hafa fundist minkaafbrigði hjá 214 manns. Mikill meirihluti þessara minkaafbrigða hefur greinst í fólki sem býr á á Norður-Jótlandi þar sem minkabúskapur er mestur í Danmörku. En af 535 raðgreindum veirujákvæðum sýnum úr fólki á Norður-Jótlandi hafa um 40% verið minkaafbrigði.

Af þeim veirum sem hafa farið úr minkum í menn hafa menn haft mestar áhyggjur af ΔFVI-veirunni. Hún hefur nú greinst á fimm minkabúum og hjá 12 manns, öllum búsettum á Norður-Jótlandi. Rannsóknir á ΔFVI-veirunni hafa sýnt að afvirkjandi mótefni hjá fólki sem hefur náð sér af COVID-19 hafa minni afvirknigetu gegn ΔFVI-veirunni en öðrum veiruafbrigðum. Hvort þetta hafi þýðingu fyrir dreifingu á veirunni á núverandi tímapunkti er umdeilt meðal fræðimanna. Sá möguleiki er fyrir hendi að ΔFVI-veiran eða aðrar líkar gætu komist undan ónæmissvarinu og endursýkt fólk sem smitast hefur af „venjulegum“ SARS-CoV-2-veirum. Eins að þau COVID-19-bóluefni sem nú eru í þróun muni ekki veita fullkomna vörn gegn sýkingum með slíkum veirum.

Tilvísanir:
  1. ^ Have et al 2002.
  2. ^ Shi Z & Hu Z 2008.
  3. ^ Ge X-Y et al 2013.
  4. ^ OIE; Cocid-19 portral 29-10-2020.
  5. ^ Oreshkova et al 2020.
  6. ^ Miljø- og fødevareminesteriet Fødevarestyrelsen, 07-07-2020.
  7. ^ Miljø- og fødevareminesteriet Fødevarestyrelsen, 01-10-2020.
  8. ^ Vísindavefurinn - Valgerður Andrésdóttir: Af hverju telja vísindamenn að hægt sé að búa til bóluefni við COVID-19 þegar enn hefur ekki tekist að gera bóluefni við HIV? (Sótt 16.11.2020).
  9. ^ Vísindavefurinn - Arnar Pálsson: Hvort er líklegra að veiran sem veldur COVID-19 verði hættulegri eða hættuminni fyrir menn vegna stökkbreytinga? (Sótt 16.11.2020).
  10. ^ Nucleotide - NCBI. (Sótt 16.11.2020).
  11. ^ Lassaunière R. et al 2020.

Heimildir:

Myndir:...