Sólin Sólin Rís 03:57 • sest 22:54 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 05:15 • Sest 05:53 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 09:28 • Síðdegis: 21:57 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 03:22 • Síðdegis: 15:29 í Reykjavík

Af hverju tók ómíkron yfir önnur afbrigði veirunnar og hætta þau þá að smita?

Arnar Pálsson

Öll spurningin hljóðaði svona:

Hvað verður til þess að ein veira yfirtekur aðra eins og núna þegar talað er um að ómíkron sé að taka yfir delta? Af hverju hættir veira allt í einu að smitast þegar annað afbrigði hennar kemur fram?

Veirur geta ekki fjölgað sér sjálfar heldur á fjölgun þeirra sér stað innan fruma með kynlausu ferli sem líkist klónun. Smituð fruma getur framleitt hundruð eða þúsundir nýrra veiruagna (veiruögn er dreifingarform veirunnar). Þetta ferli endurtekur sig nokkrum sinnum ef veira smitar fjölfrumunga eins og menn eða maríustakka. Ef veira eða annar sýkill nær að smita mjög marga einstaklinga, og breiðist út í stofninum og milli svæða, þá er talað um faraldur, eins og þann sem kórónuveiran SARS-CoV-2 veldur. Samfara víðtæku smiti munu koma upp ólíkar gerðir veirunnar, sem geta leitt til þess að nýtt afbrigði verði til að endingu. Í faraldrinum sem nú geisar komu fram afbrigði af SARS-CoV-2 strax á fyrsta árinu. Alfa, beta, delta og ómíkron eru þekktustu afbrigðin.

Spurt er hvernig eitt afbrigði (veira) getur yfirtekið annað, eins og þegar ómíkron er að taka yfir delta. Kynlaus æxlun veira þýðir að þær skiptast ekki á genum, og því verða afbrigðin að keppa innbyrðis. Mestu máli skiptir þróunarleg hæfni veiranna, það er að segja hversu vel standa þær sig í lífsbaráttunni? Hæfni lífvera er margslungin, jafnvel meðal hinna tiltölulega einföldu veira.[1] Sem dæmi getur verið um að ræða aukna getu til fjölgunar (fleiri veiruagnir myndaðar á dag), aukna smithæfni (til dæmis að smita fleiri frumur eða vissa aldurshópa betur), breytt ytra byrði þannig að mótefni bindist síður, betri leiðir til að snúa á aðra þætti ónæmiskerfisins, og svo mætti lengi telja. Allir þessir þættir leggja lóð sitt á vogarskálina, en síðan fer það eftir vægi þeirra hvernig þeir leggjast saman eða margfaldast.[2]

Besta leiðin til að meta mun á hæfni er þegar tvær eða fleiri gerðir keppa og allar ytri aðstæður eru eins. Ef ein gerðin nær stærri og stærri hlutdeild, er líklegast að það sé vegna þess að hún sé hæfari. Þetta hefur gerst að minnsta kosti tvisvar sinnum í COVID-faraldrinum. Fyrst árið 2021 þegar delta varð algengasta gerðin og nú þegar ómíkron er að ná yfirhöndinni. Í tilfelli delta sást að gerðin reis í öllum fylkjum Bandaríkjanna á svipaðan hátt, og útrýmdi öðrum gerðum. Sama sást með ómíkron, nema hvað hraðinn var jafnvel meiri (samanber mynd 1 sem sýnir framvinduna í Norður-Ameríku). Munur á hæfni sem tengist erfðum er hráefnið fyrir náttúrulegt val. Það er þróunarkrafturinn sem veldur því að lífverur lagast að umhverfi sínu, í víðasta skilningi, og viðheldur einnig þeim eiginleikum sem eru lífverum nauðsynlegir.

Mynd 1. Mynd sem sýnir tíðni greindra afbrigða veirunnar SARS-CoV-2 í Norður-Ameríku frá febrúar 2021 til janúar 2022. Ómíkron-afbrigðið er rauðleitt og vel sést á myndinni hvernig það er að yfirtaka delta-afbrigðið sem er litað blágrátt. Tvær undirgerðir voru af delta, 20J og 20I, auðkenndar á myndinni með tveimur bláum litum.

Hæfni er ekki bara tengd innri þáttum lífveru, hún er einnig háð umhverfinu. Hlutfallslega meiri hæfni ómíkron gagnavart delta er augljós í umhverfinu sem nú blasir við. En vera kann að við aðrar aðstæður væri hæfnimunurinn á milli þeirra minni, delta hæfari, eða jafnvel eitthvað þriðja afbrigði hæfast (til dæmis lambda eða mý). Þess vegna er ekki loku fyrir það skotið, ef ómíkron útrýmir ekki hinum gerðunum, að síðar muni eitthvert þeirra (eða afkomandi þeirra) ná að snúa vörn í sókn. Slík upprisa frá (næstum) dauðum er möguleg, svo lengi sem smittíðni helst há, og delta og aðrar gerðir viðhaldast á heimsvísu.

Einnig var spurt af hverju veira hættir allt í einu að smitast þegar annað afbrigði hennar kemur fram. Hin afbrigðin hætta ekki að smita, en hlutfall smitaðra af þeirra völdum minnkar. Munurinn er á hlutfalli og heildarfjölda. Gögn frá Miðstöð smitsjúkdóma í Bandaríkjunum (CDC), frá þeim tíma sem ómíkron fór á flug þar vestra, sýna þetta skýrt. Trevor Bedford, Marlin Figgins og félagar við háskólann í Washington tóku saman gögn fyrir öll fylkin, en á mynd 2 eru níu þeirra sýnd. Nokkurn vegin sama mynstur sést í þeim öllum.

Mynd 2. Fjöldi SARS-Cov-2 tilfella í 9 ríkjum í Bandaríkjunum, yfir nokkura vikna skeið í lok ársins 2021. Sýnd eru smit vegna delta (blátt) og ómíkron (rautt), með mati á óvissu (bleikur skuggi umhverfis rauðu línurnar). Byggt á gögnum frá CDC og GISAID, endurprentað af twitterþræði Trevor Bedford.

Heildarfjöldi smita vegna delta var á hægri niðurleið, líklega vegna sóttvarnarráðstafana og bólusetninga, en með tilkomu ómíkron breyttist myndin þegar horft er á hlutföll. Fyrst var ómíkron ekki til staðar, síðan í miklum minnihluta og svo jafn algengt og delta. Tímapunkturinn sem bæði afbrigðin voru jafn algeng var ólíkur milli fylkja en tilhneigingin sú sama. Í janúar 2022 var ómíkron síðan alls staðar margfalt algengari en delta. Það þýðir samt ekki að delta hafi verið útrýmt. Það afbrigði kann enn að vera á flandri í Bandaríkjunum rétt eins og hér, en bara í mun lægri tíðni en fyrr.

Samantekt
  • Munur á hæfni veiruafbrigða leiðir til þess að ein gerð verður öðrum algengari.
  • Delta tapaði ekki smithæfni, en hún er með hlutfallslega minni hæfni en ómíkron.
  • Hæfni byggir bæði á innri eiginleikum og umhverfisþáttum.

Tilvísanir:
  1. ^ Sjá til dæmis sama höfundar við spurningunni Ef ég mynda ónæmi fyrir einni útgáfu af COVID-19 hef ég þá nokkuð vörn fyrir öllum stökkbreyttu útgáfunum?
  2. ^ Hvernig ólíkir hæfniþættir virka saman er okkur að mestu leyti hulið, jafnvel hjá hinum einföldu veirum. Til dæmis er ekki vitað hvernig allir ólíkir þættir sem hafa áhrif á hæfni sjóbleikjunnar, eins og fjölgunargeta, vaxtarhraði, ónæmisvarnir, sundhraði, höfuðlögun og skapferli, leggjast saman.

Heimildir og myndir:

Höfundur

Arnar Pálsson

erfðafræðingur og prófessor í lífupplýsingafræði við HÍ

Útgáfudagur

8.2.2022

Spyrjandi

Dagbjört Víglundsdóttir

Tilvísun

Arnar Pálsson. „Af hverju tók ómíkron yfir önnur afbrigði veirunnar og hætta þau þá að smita?“ Vísindavefurinn, 8. febrúar 2022. Sótt 20. maí 2022. http://visindavefur.is/svar.php?id=83186.

Arnar Pálsson. (2022, 8. febrúar). Af hverju tók ómíkron yfir önnur afbrigði veirunnar og hætta þau þá að smita? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=83186

Arnar Pálsson. „Af hverju tók ómíkron yfir önnur afbrigði veirunnar og hætta þau þá að smita?“ Vísindavefurinn. 8. feb. 2022. Vefsíða. 20. maí. 2022. <http://visindavefur.is/svar.php?id=83186>.

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

=

Af hverju tók ómíkron yfir önnur afbrigði veirunnar og hætta þau þá að smita?
Öll spurningin hljóðaði svona:

Hvað verður til þess að ein veira yfirtekur aðra eins og núna þegar talað er um að ómíkron sé að taka yfir delta? Af hverju hættir veira allt í einu að smitast þegar annað afbrigði hennar kemur fram?

Veirur geta ekki fjölgað sér sjálfar heldur á fjölgun þeirra sér stað innan fruma með kynlausu ferli sem líkist klónun. Smituð fruma getur framleitt hundruð eða þúsundir nýrra veiruagna (veiruögn er dreifingarform veirunnar). Þetta ferli endurtekur sig nokkrum sinnum ef veira smitar fjölfrumunga eins og menn eða maríustakka. Ef veira eða annar sýkill nær að smita mjög marga einstaklinga, og breiðist út í stofninum og milli svæða, þá er talað um faraldur, eins og þann sem kórónuveiran SARS-CoV-2 veldur. Samfara víðtæku smiti munu koma upp ólíkar gerðir veirunnar, sem geta leitt til þess að nýtt afbrigði verði til að endingu. Í faraldrinum sem nú geisar komu fram afbrigði af SARS-CoV-2 strax á fyrsta árinu. Alfa, beta, delta og ómíkron eru þekktustu afbrigðin.

Spurt er hvernig eitt afbrigði (veira) getur yfirtekið annað, eins og þegar ómíkron er að taka yfir delta. Kynlaus æxlun veira þýðir að þær skiptast ekki á genum, og því verða afbrigðin að keppa innbyrðis. Mestu máli skiptir þróunarleg hæfni veiranna, það er að segja hversu vel standa þær sig í lífsbaráttunni? Hæfni lífvera er margslungin, jafnvel meðal hinna tiltölulega einföldu veira.[1] Sem dæmi getur verið um að ræða aukna getu til fjölgunar (fleiri veiruagnir myndaðar á dag), aukna smithæfni (til dæmis að smita fleiri frumur eða vissa aldurshópa betur), breytt ytra byrði þannig að mótefni bindist síður, betri leiðir til að snúa á aðra þætti ónæmiskerfisins, og svo mætti lengi telja. Allir þessir þættir leggja lóð sitt á vogarskálina, en síðan fer það eftir vægi þeirra hvernig þeir leggjast saman eða margfaldast.[2]

Besta leiðin til að meta mun á hæfni er þegar tvær eða fleiri gerðir keppa og allar ytri aðstæður eru eins. Ef ein gerðin nær stærri og stærri hlutdeild, er líklegast að það sé vegna þess að hún sé hæfari. Þetta hefur gerst að minnsta kosti tvisvar sinnum í COVID-faraldrinum. Fyrst árið 2021 þegar delta varð algengasta gerðin og nú þegar ómíkron er að ná yfirhöndinni. Í tilfelli delta sást að gerðin reis í öllum fylkjum Bandaríkjanna á svipaðan hátt, og útrýmdi öðrum gerðum. Sama sást með ómíkron, nema hvað hraðinn var jafnvel meiri (samanber mynd 1 sem sýnir framvinduna í Norður-Ameríku). Munur á hæfni sem tengist erfðum er hráefnið fyrir náttúrulegt val. Það er þróunarkrafturinn sem veldur því að lífverur lagast að umhverfi sínu, í víðasta skilningi, og viðheldur einnig þeim eiginleikum sem eru lífverum nauðsynlegir.

Mynd 1. Mynd sem sýnir tíðni greindra afbrigða veirunnar SARS-CoV-2 í Norður-Ameríku frá febrúar 2021 til janúar 2022. Ómíkron-afbrigðið er rauðleitt og vel sést á myndinni hvernig það er að yfirtaka delta-afbrigðið sem er litað blágrátt. Tvær undirgerðir voru af delta, 20J og 20I, auðkenndar á myndinni með tveimur bláum litum.

Hæfni er ekki bara tengd innri þáttum lífveru, hún er einnig háð umhverfinu. Hlutfallslega meiri hæfni ómíkron gagnavart delta er augljós í umhverfinu sem nú blasir við. En vera kann að við aðrar aðstæður væri hæfnimunurinn á milli þeirra minni, delta hæfari, eða jafnvel eitthvað þriðja afbrigði hæfast (til dæmis lambda eða mý). Þess vegna er ekki loku fyrir það skotið, ef ómíkron útrýmir ekki hinum gerðunum, að síðar muni eitthvert þeirra (eða afkomandi þeirra) ná að snúa vörn í sókn. Slík upprisa frá (næstum) dauðum er möguleg, svo lengi sem smittíðni helst há, og delta og aðrar gerðir viðhaldast á heimsvísu.

Einnig var spurt af hverju veira hættir allt í einu að smitast þegar annað afbrigði hennar kemur fram. Hin afbrigðin hætta ekki að smita, en hlutfall smitaðra af þeirra völdum minnkar. Munurinn er á hlutfalli og heildarfjölda. Gögn frá Miðstöð smitsjúkdóma í Bandaríkjunum (CDC), frá þeim tíma sem ómíkron fór á flug þar vestra, sýna þetta skýrt. Trevor Bedford, Marlin Figgins og félagar við háskólann í Washington tóku saman gögn fyrir öll fylkin, en á mynd 2 eru níu þeirra sýnd. Nokkurn vegin sama mynstur sést í þeim öllum.

Mynd 2. Fjöldi SARS-Cov-2 tilfella í 9 ríkjum í Bandaríkjunum, yfir nokkura vikna skeið í lok ársins 2021. Sýnd eru smit vegna delta (blátt) og ómíkron (rautt), með mati á óvissu (bleikur skuggi umhverfis rauðu línurnar). Byggt á gögnum frá CDC og GISAID, endurprentað af twitterþræði Trevor Bedford.

Heildarfjöldi smita vegna delta var á hægri niðurleið, líklega vegna sóttvarnarráðstafana og bólusetninga, en með tilkomu ómíkron breyttist myndin þegar horft er á hlutföll. Fyrst var ómíkron ekki til staðar, síðan í miklum minnihluta og svo jafn algengt og delta. Tímapunkturinn sem bæði afbrigðin voru jafn algeng var ólíkur milli fylkja en tilhneigingin sú sama. Í janúar 2022 var ómíkron síðan alls staðar margfalt algengari en delta. Það þýðir samt ekki að delta hafi verið útrýmt. Það afbrigði kann enn að vera á flandri í Bandaríkjunum rétt eins og hér, en bara í mun lægri tíðni en fyrr.

Samantekt
  • Munur á hæfni veiruafbrigða leiðir til þess að ein gerð verður öðrum algengari.
  • Delta tapaði ekki smithæfni, en hún er með hlutfallslega minni hæfni en ómíkron.
  • Hæfni byggir bæði á innri eiginleikum og umhverfisþáttum.

Tilvísanir:
  1. ^ Sjá til dæmis sama höfundar við spurningunni Ef ég mynda ónæmi fyrir einni útgáfu af COVID-19 hef ég þá nokkuð vörn fyrir öllum stökkbreyttu útgáfunum?
  2. ^ Hvernig ólíkir hæfniþættir virka saman er okkur að mestu leyti hulið, jafnvel hjá hinum einföldu veirum. Til dæmis er ekki vitað hvernig allir ólíkir þættir sem hafa áhrif á hæfni sjóbleikjunnar, eins og fjölgunargeta, vaxtarhraði, ónæmisvarnir, sundhraði, höfuðlögun og skapferli, leggjast saman.

Heimildir og myndir:

...