Sólin Sólin Rís 08:58 • sest 17:23 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 21:29 • Sest 17:48 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 11:14 • Síðdegis: 23:56 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 04:38 • Síðdegis: 17:41 í Reykjavík
COVID-19 borði í flokk

Hvað er vitað um delta-afbrigði SARS-CoV-2-veirunnar sem kennt hefur verið við Indland?

Arnar Pálsson

Þegar veiran SARS-CoV-2 fjölgar sér og breiðist út safnast upp stökkbreytingar í erfðaefni hennar. Hver veira á aðeins einn forföður, en einn smitandi einstaklingur getur smitað engan, einn eða fleiri manns. Með því að raðgreina erfðaefni úr sýni tiltekins einstaklings er hægt að finna út hvaða grein ættartrésins veiran úr viðkomandi tilheyrir.

Frá því að SARS-CoV-2 tók að breiðast um heimsbyggðina frá Wuhan-héraði í Kína á fyrri hluta árs 2020, hefur hún myndað margar ólíkar greinar. Flestar stökkbreytingar sem aðgreina ættmeiða veirunnar eru hlutlausar, sem þýðir að virkni veirunnar raskast ekki. Skaðlegar breytingar draga úr hæfni hennar en jákvæðar breytingar gera hana hæfari í lífsbaráttunni.[1] Afbrigði veirunnar sem bera slíkar jákvæðar stökkbreytingar hafa fundist og af þeim eru þekktust:
  • alfa (B.1.1.7., áður kennt við Bretland),
  • beta (B.1.351., áður kennt við Suður-Afríku),
  • gamma (P.1., áður kennt við Brasilíu) og
  • delta (B.1.617.2., áður kennt við Indland).

Mynd 1. Svonefnt delta-afbrigði veirunnar SARS-CoV-2 fannst fyrst á Indlandi í árslok 2020.

Þessi pistill fjallar um delta-afbrigðið sem fannst fyrst á Indlandi í árslok 2020. Delta-afbrigðið kemur í þremur tilbrigðum (hin eru númeruð B.1.617.1 og B.1.617.3, út frá nafngiftarkerfi kenndu við Pango). Delta-afbrigðið vakti athygli vísindamanna og heilbrigðisstétta, sérstaklega eftir að það barst til Bretlands og annarra landa. Lítum aðeins á eiginleika afbrigðisins út frá faraldsfræði (smithæfni og dreifingu) og erfðafræði og skoðum þá sérstakar stökkbreytingar og eiginleika þeirra.

Í fyrsta lagi var faraldurinn nær óbeislaður á Indlandi fyrr á þessu ári, og grunur um að meira smitandi afbrigði (mögulega delta) ætti þar hlut að máli. Eftir að delta barst til annarra landa fékkst betra mat á eiginleikum þess. Gögn frá Bretlandseyjum benda til hækkaðrar smittíðni og mögulega alvarlegri sjúkdóms. Smithæfni er metin með stuðlinum R, og rannsóknir á alfa-afbrigðinu (B.1.1.7.) sýndu að það var 35% meira smitandi en upprunalegi stofn veirunnar. Þegar þessi pistill er skrifaður í byrjun júní 2021 eru ekki öll kurl komin til grafar um delta-afbrigðið, en vísindamenn sem breskir miðlar vitna til, telja að mögulega smitist delta 30-100% betur en alfa-afbrigðið. Frumniðurstöður frá heilbrigðisyfirvöldum á Englandi (e. Public Health England) gefa einnig til kynna að mögulega þurfi hærra hlutfall þeirra sem smitast af delta-afbrigðinu að leggjast inn á spítala.

Hækkaður smitstuðull birtist þannig að tíðni afbrigðisins á vissu landsvæði hækkar, á kostnað annarra afbrigða. Delta var mjög fágætt í Bretlandi í upphafi árs, en var rúmlega 30% í London í maí og stefnir í að verða ábyrgt fyrir um 50% smita þar í landi (samkvæmt umfjöllun tímaritsins Nature snemma í júní 2021). Vegna þess að tíðni tilfella hefur farið minnkandi vegna samkomutakmarkana og sóttvarnaraðgerða, þá felur þetta í sér skipti á gerðum en ekki sprengingu í faraldrinum. Ýmsir óttast að ótímabær slökun á samkomutakmörkunum á Bretlandseyjum muni leiða til fjölgunar tifella vegna eiginleika afbrigðisins.

Í öðru lagi er erfðasamsetning afbrigðisins athyglisverð. Stóra samhengið er að vegna þess hversu margir hafa smitast af veirunni, og að við hvert smit eru möguleikar á stökkbreytingum, þá hefur hver einasti staður í um 29.900 basapara erfðamengi veirunnar orðið fyrir endurteknum stökkbreytingum. Fyrir veiruna er þetta eins og að spila í lottói og hafa til taks mjög marga miða. Líkurnar á að stökkbreyting verði henni í hag aukast með fjölda miða. Þetta mætti hugsa svona: Ef veiran á milljón miða í lottóinu, þá aukast vinningslíkur hennar verulega. Stökkbreytingar sem auka smithæfni eða fjölgunargetu veirunnar eru „miðarnir“ sem veiran hefur. Vegna þess hversu mörg smitin eru þá geta sams konar stökkbreytingar orðið oftar en einu sinni. Það leiðir til þess að sams konar amínósýruskipti geta orðið á tveimur eða fleiri greinum veiruættartrésins. Það var til dæmis raunin með N501Y-breytinguna í bindiprótíninu sem finnst í alfa-, beta- og gamma-afbrigðunum. Sú breyting er talin hafa veitt þeim afbrigðum aukna smithæfni.

Í delta-afbrigðinu finnast alls 18 breytingar sem breyta byggingu 6 ólíkra prótína (2. mynd). Tvær þeirra hafa valdið sérstökum áhyggjum meðal sérfræðinga, báðar í bindiprótíninu (L452R og T478K).[2] Gögn benda til þess að þessir breytileikar auki smithæfni veirunnar, mögulega með því að gera bindiprótínið betra í að loða við viðtaka á ytra byrði frumna. Einnig eru vísbendingar um að báðar breytingar geri veiruafbrigðinu kleift að víkja að mælanlegu leyti undan mótefnum. Það þýðir ekki að mótefni virki ekki gegn veiruafbrigðinu, heldur að virkni þeirra sé ekki jafn mikil og ella.

Mynd 2. Þær 18 stökkbreytingar sem valda breytingum á amínósýruröð prótína SARS-CoV-2-veirunnar. Fyrst er bókstafur fyrir genin (S: spike, sem er bindiprótínið, o.s.frv.), því næst amínósýran sem verður fyrir breytingu, staðsetning innan prótínsins og síðan amínósýran sem kom í staðinn (eða úrfelling, táknuð er með „-“). Myndin er af vef Covariants.org sem Emma Hodcroft og samstarfsmenn halda utan um.

Þýðir þetta að bóluefni virka ekki gegn delta-afbrigðinu? Á Bretlandseyjum var óttast að ris í tíðni delta-afbrigðisins væri vegna þess að það smitaði bólusetta eða þá sem höfðu áður smitast af eldri afbrigðum veirunnar. Í Nature 24. maí 2021 var vísað til gagna frá Public Health á Englandi um bóluefnin Pfizer–BioNTech og Oxford–AstraZeneca, sem bentu til að bæði bóluefni veittu vernd gegn delta-afbrigðinu, hjá þeim sem fengið hefðu tvo skammta. Verndin gagnvart delta er að því er virðist 15% minni hjá þeim sem fengu einn skammt. Ef afbrigðið veldur alvarlegri sjúkdómi þá er aukin hætta á ferðum. Þó að í ljós komi að delta valdi svipuðum sjúkdómi (ekki alvarlegri), þá er hækkaður smitstuðull slæm tíðindi. Hærri smitstuðull þýðir að fleiri eru í hættu. Fjöldi látinna og þeirra sem fara illa út úr sýkingunni getur hækkað ef fleiri afbrigði eins og alfa, beta, gamma og delta verða til. Vel er mögulegt að önnur afbrigði hafi nú þegar orðið til en þau eigi eftir að skilgreina.

Þegar veiran barst í menn fyrir rúmlega einu og hálfu ári, blasti við henni opinn akur. Allar aðgerðir fólks, einstaklinga, sóttvarnaryfirvalda, þjóða og alþjóðasamtaka til að verjast veirunni hafa miðað að því að skerða möguleika hennar. Það hefur því miður ekki tekist nægilega vel, því faraldurinn geisar enn og afbrigði hafa orðið til sem ýta undir nýjar bylgjur. Með aukinni tíðni bólusetninga breytist landslagið sem veirunni stendur til boða, en svo lengi sem faraldurinn er ekki bældur niður, þá viðhaldast möguleikar veirunnar á að stökkbreytast í ný afbrigði. Bólusetningar verja þá sem fá bóluefni og þegar nógu margir hafa verið bólusettir verndar svonefnt hjarðónæmi börn sem ekki er hægt að bólusetja og aðra sem ekki fá bóluefni. Með því að draga úr smittíðni og dreifingu þá takmarka bólusetningar líka getu veirunnar til að stökkbreytast og draga þannig úr líkum á að ný afbrigði komi fram. Þess vegna er ákaflega mikilvægt að öll heimsbyggðin fái bóluefni sem fyrst og að sem flestir séu bólusettir í hverju landi.

Samantekt:

  • Delta-afbrigðið hefur hærri smitstuðul en eldri gerðir veirunnar.
  • Afbrigðið er með 18 stökkbreytingar, þar af tvær í bindiprótíninu sem eru sérstaklega varhugaverðar.
  • Stökkbreytingarnar auka smithæfni og gætu mögulega haft áhrif á svörun mótefna.
  • Fyrstu vísbendingar benda til að bóluefni veiti vörn gegn delta-afbrigðinu.

Tilvísanir:
  1. ^ Skilgreiningin í skaðlegar, hlutlausar og jákvæðar er út frá sjónarhorni veirunnar ekki okkar. Reyndar má vel spyrja hvað er gott fyrir veiruna?
  2. ^ Bindiprótínið kallast spikeprotein á ensku. Það hefur einnig verið íslenskað með hugtakinu broddprótín. Sjá meira í svari við spurningunni Hvort er líklegra að veiran sem veldur COVID-19 verði hættulegri eða hættuminni fyrir menn vegna stökkbreytinga?

Heimildir:

Myndir:

Spurningu Ara er hér svarað að hluta.

Höfundur

Arnar Pálsson

erfðafræðingur og prófessor í lífupplýsingafræði við HÍ

Útgáfudagur

8.6.2021

Spyrjandi

Ari Egilsson, ritstjórn

Tilvísun

Arnar Pálsson. „Hvað er vitað um delta-afbrigði SARS-CoV-2-veirunnar sem kennt hefur verið við Indland?“ Vísindavefurinn, 8. júní 2021. Sótt 28. október 2021. http://visindavefur.is/svar.php?id=81929.

Arnar Pálsson. (2021, 8. júní). Hvað er vitað um delta-afbrigði SARS-CoV-2-veirunnar sem kennt hefur verið við Indland? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=81929

Arnar Pálsson. „Hvað er vitað um delta-afbrigði SARS-CoV-2-veirunnar sem kennt hefur verið við Indland?“ Vísindavefurinn. 8. jún. 2021. Vefsíða. 28. okt. 2021. <http://visindavefur.is/svar.php?id=81929>.

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 er vitað um delta-afbrigði SARS-CoV-2-veirunnar sem kennt hefur verið við Indland?
Þegar veiran SARS-CoV-2 fjölgar sér og breiðist út safnast upp stökkbreytingar í erfðaefni hennar. Hver veira á aðeins einn forföður, en einn smitandi einstaklingur getur smitað engan, einn eða fleiri manns. Með því að raðgreina erfðaefni úr sýni tiltekins einstaklings er hægt að finna út hvaða grein ættartrésins veiran úr viðkomandi tilheyrir.

Frá því að SARS-CoV-2 tók að breiðast um heimsbyggðina frá Wuhan-héraði í Kína á fyrri hluta árs 2020, hefur hún myndað margar ólíkar greinar. Flestar stökkbreytingar sem aðgreina ættmeiða veirunnar eru hlutlausar, sem þýðir að virkni veirunnar raskast ekki. Skaðlegar breytingar draga úr hæfni hennar en jákvæðar breytingar gera hana hæfari í lífsbaráttunni.[1] Afbrigði veirunnar sem bera slíkar jákvæðar stökkbreytingar hafa fundist og af þeim eru þekktust:
  • alfa (B.1.1.7., áður kennt við Bretland),
  • beta (B.1.351., áður kennt við Suður-Afríku),
  • gamma (P.1., áður kennt við Brasilíu) og
  • delta (B.1.617.2., áður kennt við Indland).

Mynd 1. Svonefnt delta-afbrigði veirunnar SARS-CoV-2 fannst fyrst á Indlandi í árslok 2020.

Þessi pistill fjallar um delta-afbrigðið sem fannst fyrst á Indlandi í árslok 2020. Delta-afbrigðið kemur í þremur tilbrigðum (hin eru númeruð B.1.617.1 og B.1.617.3, út frá nafngiftarkerfi kenndu við Pango). Delta-afbrigðið vakti athygli vísindamanna og heilbrigðisstétta, sérstaklega eftir að það barst til Bretlands og annarra landa. Lítum aðeins á eiginleika afbrigðisins út frá faraldsfræði (smithæfni og dreifingu) og erfðafræði og skoðum þá sérstakar stökkbreytingar og eiginleika þeirra.

Í fyrsta lagi var faraldurinn nær óbeislaður á Indlandi fyrr á þessu ári, og grunur um að meira smitandi afbrigði (mögulega delta) ætti þar hlut að máli. Eftir að delta barst til annarra landa fékkst betra mat á eiginleikum þess. Gögn frá Bretlandseyjum benda til hækkaðrar smittíðni og mögulega alvarlegri sjúkdóms. Smithæfni er metin með stuðlinum R, og rannsóknir á alfa-afbrigðinu (B.1.1.7.) sýndu að það var 35% meira smitandi en upprunalegi stofn veirunnar. Þegar þessi pistill er skrifaður í byrjun júní 2021 eru ekki öll kurl komin til grafar um delta-afbrigðið, en vísindamenn sem breskir miðlar vitna til, telja að mögulega smitist delta 30-100% betur en alfa-afbrigðið. Frumniðurstöður frá heilbrigðisyfirvöldum á Englandi (e. Public Health England) gefa einnig til kynna að mögulega þurfi hærra hlutfall þeirra sem smitast af delta-afbrigðinu að leggjast inn á spítala.

Hækkaður smitstuðull birtist þannig að tíðni afbrigðisins á vissu landsvæði hækkar, á kostnað annarra afbrigða. Delta var mjög fágætt í Bretlandi í upphafi árs, en var rúmlega 30% í London í maí og stefnir í að verða ábyrgt fyrir um 50% smita þar í landi (samkvæmt umfjöllun tímaritsins Nature snemma í júní 2021). Vegna þess að tíðni tilfella hefur farið minnkandi vegna samkomutakmarkana og sóttvarnaraðgerða, þá felur þetta í sér skipti á gerðum en ekki sprengingu í faraldrinum. Ýmsir óttast að ótímabær slökun á samkomutakmörkunum á Bretlandseyjum muni leiða til fjölgunar tifella vegna eiginleika afbrigðisins.

Í öðru lagi er erfðasamsetning afbrigðisins athyglisverð. Stóra samhengið er að vegna þess hversu margir hafa smitast af veirunni, og að við hvert smit eru möguleikar á stökkbreytingum, þá hefur hver einasti staður í um 29.900 basapara erfðamengi veirunnar orðið fyrir endurteknum stökkbreytingum. Fyrir veiruna er þetta eins og að spila í lottói og hafa til taks mjög marga miða. Líkurnar á að stökkbreyting verði henni í hag aukast með fjölda miða. Þetta mætti hugsa svona: Ef veiran á milljón miða í lottóinu, þá aukast vinningslíkur hennar verulega. Stökkbreytingar sem auka smithæfni eða fjölgunargetu veirunnar eru „miðarnir“ sem veiran hefur. Vegna þess hversu mörg smitin eru þá geta sams konar stökkbreytingar orðið oftar en einu sinni. Það leiðir til þess að sams konar amínósýruskipti geta orðið á tveimur eða fleiri greinum veiruættartrésins. Það var til dæmis raunin með N501Y-breytinguna í bindiprótíninu sem finnst í alfa-, beta- og gamma-afbrigðunum. Sú breyting er talin hafa veitt þeim afbrigðum aukna smithæfni.

Í delta-afbrigðinu finnast alls 18 breytingar sem breyta byggingu 6 ólíkra prótína (2. mynd). Tvær þeirra hafa valdið sérstökum áhyggjum meðal sérfræðinga, báðar í bindiprótíninu (L452R og T478K).[2] Gögn benda til þess að þessir breytileikar auki smithæfni veirunnar, mögulega með því að gera bindiprótínið betra í að loða við viðtaka á ytra byrði frumna. Einnig eru vísbendingar um að báðar breytingar geri veiruafbrigðinu kleift að víkja að mælanlegu leyti undan mótefnum. Það þýðir ekki að mótefni virki ekki gegn veiruafbrigðinu, heldur að virkni þeirra sé ekki jafn mikil og ella.

Mynd 2. Þær 18 stökkbreytingar sem valda breytingum á amínósýruröð prótína SARS-CoV-2-veirunnar. Fyrst er bókstafur fyrir genin (S: spike, sem er bindiprótínið, o.s.frv.), því næst amínósýran sem verður fyrir breytingu, staðsetning innan prótínsins og síðan amínósýran sem kom í staðinn (eða úrfelling, táknuð er með „-“). Myndin er af vef Covariants.org sem Emma Hodcroft og samstarfsmenn halda utan um.

Þýðir þetta að bóluefni virka ekki gegn delta-afbrigðinu? Á Bretlandseyjum var óttast að ris í tíðni delta-afbrigðisins væri vegna þess að það smitaði bólusetta eða þá sem höfðu áður smitast af eldri afbrigðum veirunnar. Í Nature 24. maí 2021 var vísað til gagna frá Public Health á Englandi um bóluefnin Pfizer–BioNTech og Oxford–AstraZeneca, sem bentu til að bæði bóluefni veittu vernd gegn delta-afbrigðinu, hjá þeim sem fengið hefðu tvo skammta. Verndin gagnvart delta er að því er virðist 15% minni hjá þeim sem fengu einn skammt. Ef afbrigðið veldur alvarlegri sjúkdómi þá er aukin hætta á ferðum. Þó að í ljós komi að delta valdi svipuðum sjúkdómi (ekki alvarlegri), þá er hækkaður smitstuðull slæm tíðindi. Hærri smitstuðull þýðir að fleiri eru í hættu. Fjöldi látinna og þeirra sem fara illa út úr sýkingunni getur hækkað ef fleiri afbrigði eins og alfa, beta, gamma og delta verða til. Vel er mögulegt að önnur afbrigði hafi nú þegar orðið til en þau eigi eftir að skilgreina.

Þegar veiran barst í menn fyrir rúmlega einu og hálfu ári, blasti við henni opinn akur. Allar aðgerðir fólks, einstaklinga, sóttvarnaryfirvalda, þjóða og alþjóðasamtaka til að verjast veirunni hafa miðað að því að skerða möguleika hennar. Það hefur því miður ekki tekist nægilega vel, því faraldurinn geisar enn og afbrigði hafa orðið til sem ýta undir nýjar bylgjur. Með aukinni tíðni bólusetninga breytist landslagið sem veirunni stendur til boða, en svo lengi sem faraldurinn er ekki bældur niður, þá viðhaldast möguleikar veirunnar á að stökkbreytast í ný afbrigði. Bólusetningar verja þá sem fá bóluefni og þegar nógu margir hafa verið bólusettir verndar svonefnt hjarðónæmi börn sem ekki er hægt að bólusetja og aðra sem ekki fá bóluefni. Með því að draga úr smittíðni og dreifingu þá takmarka bólusetningar líka getu veirunnar til að stökkbreytast og draga þannig úr líkum á að ný afbrigði komi fram. Þess vegna er ákaflega mikilvægt að öll heimsbyggðin fái bóluefni sem fyrst og að sem flestir séu bólusettir í hverju landi.

Samantekt:

  • Delta-afbrigðið hefur hærri smitstuðul en eldri gerðir veirunnar.
  • Afbrigðið er með 18 stökkbreytingar, þar af tvær í bindiprótíninu sem eru sérstaklega varhugaverðar.
  • Stökkbreytingarnar auka smithæfni og gætu mögulega haft áhrif á svörun mótefna.
  • Fyrstu vísbendingar benda til að bóluefni veiti vörn gegn delta-afbrigðinu.

Tilvísanir:
  1. ^ Skilgreiningin í skaðlegar, hlutlausar og jákvæðar er út frá sjónarhorni veirunnar ekki okkar. Reyndar má vel spyrja hvað er gott fyrir veiruna?
  2. ^ Bindiprótínið kallast spikeprotein á ensku. Það hefur einnig verið íslenskað með hugtakinu broddprótín. Sjá meira í svari við spurningunni Hvort er líklegra að veiran sem veldur COVID-19 verði hættulegri eða hættuminni fyrir menn vegna stökkbreytinga?

Heimildir:

Myndir:

Spurningu Ara er hér svarað að hluta....