Uitgelegd: Covid-19-mutaties, belangrijkste varianten en effectiviteit van vaccins

Covid-19-gemuteerde stammen blijven nu een belangrijk punt van zorg, met een zich voortdurend ontwikkelend virus dat voor nieuwere uitdagingen zorgt en veel landen melden een piek in doorbraakinfecties onder volledig gevaccineerde mensen.

Testen van bewoners van Giriraj Housing Society in Seawoods. (Express Foto door Amit Chakravarty)

Het Covid-19-virus heeft duizenden mutaties ondergaan sinds het voor het eerst werd geïdentificeerd, waarbij sommige aanleiding gaven tot varianten die antilichamen beter ontwijken en bijdragen aan een toename van infecties. Mutante stammen blijven nu een belangrijk punt van zorg, met een zich voortdurend ontwikkelend virus dat voor nieuwere uitdagingen zorgt en veel landen melden een piek in doorbraakinfecties onder volledig gevaccineerde mensen.

Classificatie van mutante Covid-stammen

Het is normaal dat alle virussen in de loop van de tijd muteren en dergelijke veranderingen komen vooral veel voor bij virussen met RNA als genetisch materiaal, zoals in het geval van coronavirussen en griepvirussen.

Zodra een virus het menselijk lichaam binnenkomt, komt zijn genetisch materiaal - RNA of DNA - de cellen binnen en begint het kopieën van zichzelf te maken die de andere cellen kunnen infecteren. Telkens wanneer tijdens dit kopieerproces een fout optreedt, wordt een mutatie geactiveerd.

Af en toe komt er een mutatie wanneer de genetische fouten die tijdens het kopiëren worden geïntroduceerd voordelig blijken te zijn voor het virus - deze helpen het virus zichzelf te kopiëren of menselijke cellen gemakkelijker binnen te dringen.

Wanneer een virus wijdverbreid circuleert in een populatie, hoe meer het zich verspreidt en repliceert, hoe groter de kans op mutatie.

Volgens een classificatiemodel dat is ontwikkeld door een SARS-CoV-2 Interagency Group (SIG) van de Amerikaanse overheid en gevolgd door de Centers for Disease Control and Prevention (CDC), worden significante Covid-19-mutaties onderverdeeld in drie typen: variant van belang, variant van zorg en variant met grote gevolgen.

Deze SIG is opgericht om de coördinatie tussen de CDC, de National Institutes of Health (NIH), de Food and Drug Administration (FDA), de Biomedical Advanced Research and Development Authority (BARDA) en het ministerie van Defensie (DoD) te verbeteren. Zijn functie is om opkomende varianten te karakteriseren en te bestuderen hoe standaard behandelingsprotocollen en vaccins werken tegen deze mutante stammen.

De WHO classificeert ook significante mutante stammen als Variants of Concern (VOC) en Variants of Interest (VOI). Maar CDC-classificaties kunnen verschillen van die van de WHO, en er kunnen ook verschillen zijn tussen landen en locaties.

De Indiase regering heeft bijvoorbeeld gezegd dat Delta Plus (AY.1) een zorgwekkende variant is, terwijl de ouderlijn - Delta - door de WHO en CDC is geclassificeerd als een VOC.

De WHO heeft voorgesteld het Griekse alfabet voor VOC's en VOI's te gebruiken om ervoor te zorgen dat de gebruikte labels gemakkelijk uit te spreken en niet-stigmatiserend zijn.

Varianten van zorg (VOC)

De CDC definieert een VOC als een variant waarvoor er aanwijzingen zijn voor een toename van de overdraagbaarheid, een ernstigere ziekte (bijv. meer ziekenhuisopnames of sterfgevallen), een significante vermindering van de neutralisatie door antilichamen die zijn gegenereerd tijdens een eerdere infectie of vaccinatie, een verminderde effectiviteit van behandelingen of vaccins of diagnostische detectiefouten.

VOC's worden gekenmerkt door een verhoogde overdraagbaarheid en potentieel om ernstigere vormen van ziekte te veroorzaken, verminderde neutralisatie door antilichamen die tijdens een eerdere infectie zijn gegenereerd en het vermogen om meer doorbraakinfecties te veroorzaken bij gevaccineerde mensen.

Er zijn momenteel vier VOC's: Alpha (B.1.1.7), Beta (B.1.251), Gamma (P.1) en Delta (B.1.617.2).

billie eilish netto waard 2019

Alfavariant (B.1.1.7): Volgens de WHO werd de Alpha-variant voor het eerst geïdentificeerd in het VK in september 2020 en heeft zich volgens de WHO nu verspreid naar minstens 173 landen. De variant heeft 23 mutaties en acht daarvan zitten in het spike-eiwit van het virus. Hiervan hebben drie spike-eiwitmutaties - N501Y, 69-70del en P681H - de grootste impact.

De N501Y-mutatie helpt het spike-eiwit van het virus om zich steviger te hechten aan de ACE2-receptoren van de menselijke cellen, terwijl de andere twee belangrijke mutaties de overdraagbaarheid vergroten. Volgens de CDC is de Alpha-variant 50% meer overdraagbaar dan de originele stam en kan hij ernstigere infecties veroorzaken.

Bètavariant (B.1.251): B.1.251 werd voor het eerst gedetecteerd in Zuid-Afrika in mei 2020 en werd in december 2020 aangewezen als VOC. De variant is nu in zeker 122 landen gedetecteerd. De stam heeft acht mutaties, waarvan er drie significant zijn: N501Y, K417N en E484K.

Net als in het geval van de Alpha-variant, helpt de N501Y-mutatie het virus zich steviger aan de ACE2-receptoren te binden, terwijl de andere twee mutaties het virus helpen de immuniteit gemakkelijker te ontwijken.

De Beta-variant is ook ongeveer 50% meer overdraagbaar dan de oorspronkelijke stam en kan ernstigere infecties veroorzaken.

Gamma-variant (P.1): De Gamma-variant is in november 2020 ontstaan ​​in Brazilië, waarna hij in het Zuid-Amerikaanse land een forse toename van infecties en verhoogde ziekenhuisopnames veroorzaakte. Het werd in januari 2021 in Japan ontdekt en verspreidde zich vervolgens naar 74 landen.

De variant heeft 11 mutaties in zijn spike-eiwit, waarvan N501Y- en K417T-mutaties het virus helpen om steviger aan cellen te binden, terwijl E484K het resistenter maakt tegen antilichamen.

De Gamma-variant is twee keer beter overdraagbaar dan de originele Covid-19-stam.

Delta-variant (B.1.617.2): De snelst verspreidende variant die ook een scherpe piek veroorzaakte in gevallen tijdens de tweede golf in India, Deltait is een sublijn van de B.1.617-variant, die bekend stond als de dubbele mutante stam.

Voor het eerst ontdekt in India, heeft de Delta-variant volgens de WHO een aanzienlijk verhoogde overdraagbaarheid laten zien. Het is twee keer zo overdraagbaar als de originele Covid-19-stam en 60 procent meer overdraagbaar dan de Alpha-variant. De stam heeft verschillende belangrijke mutaties, met L452R en D6146 waardoor het zich steviger kan hechten aan receptorcellen en andere zoals P681R, waardoor het gemakkelijker aan immuniteit kan ontsnappen.

PHE heeft gezegd dat Delta een verhoogd risico op ziekenhuisopname veroorzaakt in vergelijking met gelijktijdige Alpha-gevallen. De variant heeft zich inmiddels verspreid naar zeker 104 landen.

Varianten van belang (VOI)

De CDC definieert een VOI als een variant met specifieke genetische markers die in verband zijn gebracht met veranderingen in receptorbinding, verminderde neutralisatie door antilichamen die zijn gegenereerd tegen eerdere infectie of vaccinatie, verminderde werkzaamheid van behandelingen, mogelijke diagnostische impact of voorspelde toename van overdraagbaarheid of ernst van de ziekte .

De WHO zegt dat een interessante variant een zorgwekkende variant kan worden als deze een toename van de overdraagbaarheid of een nadelige verandering in de COVID-19-epidemiologie, een toename van de virulentie of een verandering in de klinische ziektepresentatie of een afname van de effectiviteit van volksgezondheids- en sociale maatregelen laat zien of beschikbare diagnostiek, vaccins, therapieën.

Ze worden echter geclassificeerd als VOI zolang er geen sluitend bewijs is dat suggereert dat ze dodelijk genoeg zijn om als VOC te worden geclassificeerd. Bijvoorbeeld de Kappa-variant (B.1.617.1) kwam uit dezelfde lijn als Delta, maar de laatste is veel gevaarlijker en wijdverspreider gebleken.

nick bakay netto waard

Daarentegen is de Lambda-variant (C.37), die voor het eerst werd ontdekt in Peru, wordt gezien als een opkomende bedreiging, waarbij onderzoek in Chili aantoont dat het een grotere besmettelijkheid heeft dan Alpha en Gamma. Hoewel wetenschappers Lambda nauwlettend blijven volgen, is er nu onvoldoende overtuigend bewijs om het als een VOC te classificeren. Dit is een gemeenschappelijke factor voor andere mutante stammen die zijn geclassificeerd als VOI - ze worden ofwel niet goed genoeg begrepen of voorlopig onderzoek suggereert dat ze niet op een significant niveau kunnen worden gekoppeld aan een verhoogd risico op infecties.

Maar significante spike-eiwitmutaties en het risico om gemakkelijker aan immuniteit te ontsnappen, hebben ze allemaal, zoals in de Eta-variant (B.1.525) die werd geïdentificeerd in het VK en Nigeria, de Iota-variant (B.1.526) die voor het eerst werd gedetecteerd in New York City, Epsilon-variant (B.1.427/B.1.429) voor het eerst gevonden in Californië, Zeta-variant (P.2) voor het eerst gedetecteerd in Brazilië, of de B.1.617.3 (niet nader genoemde variant) gevonden in India die dezelfde ouderlijn deelt (B .1.617) als Delta en Kappa.

R-waarde en hoge besmettelijkheid van mutante varianten

Uit een recent gepubliceerde studie, uitgevoerd in mei en juni in Guangzhou, China, bleek uit de monsters die het analyseerde dat de virale lading van patiënten die besmet waren met de Delta-variant ongeveer 1.000 keer hoger was dan die in de 9A/19B-stammen uit 2020. Dit suggereerde een mogelijk snellere virale replicatiesnelheid en meer besmettelijkheid van de Delta-variant in een vroeg stadium van de infectie. De variant had ook een veel beter immuun ontsnappingsmechanisme.

Het vergelijken van de R-naught ( R0 ) waarden geeft ons een redelijk idee van hoe de varianten van zorg nu besmettelijker zijn dan de oorspronkelijke Covid-19-stam. De R-naught, of het basisreproductiegetal, vertegenwoordigt gemiddeld het aantal mensen aan wie een enkele geïnfecteerde persoon die ziekte kan overdragen en daarmee de verspreidbaarheid van een besmettelijke ziekte.

De meeste onderzoeken kwamen tot een R-nought-waarde van 2,4-2,6 voor de oorspronkelijke Covid-19-stam die in Wuhan werd gevonden. Daaropvolgende studies vonden dat de R-nought-waarde 4-5 is voor de Alpha-variant en 5-8 voor de Delta-stam. Het betekent dat de Delta besmettelijker is dan de pokken die in de jaren zeventig een R-nought van 3,5 tot 4,5 hadden.

Dit kan helpen verklaren hoeveel (gemiddeld) nieuwe mensen zijn geïnfecteerd door gevallen van verschillende virussen, waaronder COVID-varianten. R0 is de basisreproductiewaarde. Voor pokken in de jaren 70 was het ongeveer 3,5-4,5. De Delta-variant is dus beter overdraagbaar dan de pokken. pic.twitter.com/tQziWBzPOI

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

Uit de Guangzhou-studie bleek ook dat in het geval van de Delta-variant er zelfs in de presymptomatische fase een extreem hoge mate van besmettelijkheid is bij patiënten. Dit betekent dat mensen het risico lopen het virus te verspreiden nog voordat ze vermoeden dat ze mogelijk besmet zijn.

Een goed voorbeeld in dit verband, dat ook de besmettelijkheid van de Delta-variant onderstreept, is een geval van een vluchtige, contactloze overdracht zoals onlangs gemeld vanuit een winkelcentrum in de buurt van Bondi Beach in Sydney. Zoals vastgelegd op CCTV-camera's, besmette een limousinebestuurder, die besmet was met de Delta-variant maar die op dat moment niet kende, door een andere man te besmetten die vlak naast hem passeerde en een kort moment naast hem stond. Australische functionarissen namen de beelden serieus en slechts enkele dagen later werd in Sydney een lockdown aangekondigd.

Nieuwsbrief| Klik om de beste uitleg van de dag in je inbox te krijgen

Spike-eiwitmutaties

Virussen zijn omhuld met vettige membraaneiwitten (of glycoproteïnen omdat ze vaak bedekt zijn met glibberige suikermoleculen) die hen helpen samensmelten met het celmembraan van het lichaam.

Het spike-eiwit van coronavirussen is een van deze virale glycoproteïnen in de vorm van een lineaire keten van 1.273 aminozuren, netjes gevouwen tot een structuur, bezaaid met maximaal 23 suikermoleculen.

In het geval van SARS-CoV-2 zit het spike-eiwit vast op het ruwweg bolvormige virale deeltje, ingebed in de envelop en uitsteekt in de ruimte. Elk Covid-virus heeft ongeveer 26 spike-trimeren die het helpen zich vast te klampen aan menselijke cellen - een van deze bindt aan een eiwit op het oppervlak van menselijke cellen genaamd ACE2, waardoor het virus het lichaam kan binnendringen.

Mutaties die significante veranderingen in het spike-eiwit met zich meebrengen, kunnen zorgwekkend zijn omdat ze transformaties in de structuur en de biochemische eigenschap van het virus veroorzaken. Dit kan gebeuren door mutaties die ervoor zorgen dat de spikes gemakkelijker aan cellen blijven kleven of voorkomen dat antilichamen eraan binden.

Uit een recent onderzoek gepubliceerd in Cell bleek dat een enkele eiwitmutatie met een enkele spike mogelijk een belangrijke rol heeft gespeeld bij het helpen van het coronavirus om van dieren op mensen te springen. Tijdens de studie onder leiding van James Weger-Lucarelli, een viroloog bij Virginia Tech in Blacksburg, ontdekten wetenschappers dat het aminozuur threonine dat werd aangetroffen in de coronavirussen die vleermuizen of schubdieren besmetten, was vervangen door het aminozuur alanine dat wordt aangetroffen in de coronavirus dat Covid-19 veroorzaakt. De onderzoekers ontdekten dat de ruil mogelijk werd gemaakt door één mutatie, T372A genaamd, die enkele suikers verwijderde die het spike-eiwit bedekten en het virus betere toegang gaf tot ACE2 om in menselijke cellen in te breken.

Omdat veel anti-Covid-medicijnen en vaccins zich richten op de virale glycoproteïnen, kunnen veranderingen in het spike-eiwit ze minder effectief maken. De D614G-mutatie bereikt dit bijvoorbeeld door de genetische code voor het Covid-spike-eiwit te waarschuwen door een enkele aminozuurletter te veranderen. De mutatie maakt de spikes ook stabieler, waardoor het virus zich gemakkelijker aan ACE2-receptoren kan binden.

Een ander voorbeeld is de Epsilon-variant, die twee verschillende lijnen heeft, B.1.427 en B.1.429, en ooit door de CDC als een VOC werd beschouwd, maar later werd gedegradeerd tot een VOI. De Epsilon-variant vermindert de neutraliserende potentie van antilichamen die zijn geïnduceerd door vaccins of eerdere Covid-infecties als gevolg van mutaties die hebben geleid tot significante herschikkingen in kritieke gebieden van het spike-eiwit van het virus, een onderzoeksproject geleid door de Universiteit van Washington in Seattle en Vir Biotechnology heeft gevonden .

Elektronencryomicroscopie-onderzoeken op de Epsilon-variant toonden aan dat een mutatie op het receptorbindende domein op het spike-eiwit de activiteit van 14 van de 34 neutraliserende antilichamen verminderde. Twee andere mutaties leidden tot totaal verlies van neutralisatie door alle 10 antilichamen die specifiek zijn voor het N-terminale domein op het spike-eiwit.

Mutante stammen en verminderde vaccinefficiëntie

De meeste onderzoeken hebben geconcludeerd dat vaccins minder effectief zijn tegen Covid-varianten dan tegen de oorspronkelijke stam van het virus.

Zo blijkt uit een onderzoek van PHE dat de effectiviteit van het Oxford-AstraZeneca-vaccin tegen de Alpha-variant 74% en tegen de Delta-variant 64% is. Eerder had een fase 1b-2 klinische studie, gepubliceerd in de New England Journal of Medicine, aangetoond dat het AstraZeneca-vaccin slechts 10,4% werkzaam was tegen milde tot matige infecties veroorzaakt door de bèta-variant.

Bharat Biotech heeft gezegd dat Covaxin 65,2% bescherming biedt tegen de Delta-variant.

Uit recente gegevens van het Israëlische ministerie van Volksgezondheid blijkt dat twee schoten van Pfizer 64% bescherming bieden tegen Covid, waarbij de observatie komt op een moment dat meer dan 90 procent van de gevallen die de afgelopen tijd in het Midden-Oosten zijn gemeld, wordt veroorzaakt door de Delta-variant.

Bovendien is uit een onderzoek in The Lancet gebleken dat één dosis van het Pfizer-vaccin slechts 32% bescherming biedt tegen Delta, en dat het niveau van neutraliserende antilichamen, zelfs na twee injecties, meer dan vijf keer lager is tegen de Delta-variant dan tegen de originele Covid-19 deformatie.

Afgezien van vaccins zijn de meeste varianten minder vatbaar voor therapeutische interventies en behandeling met monoklonale antilichamen.

De meeste onderzoeken hebben echter aangetoond dat bijna alle vaccins zeer effectief zijn tegen het voorkomen van ziekenhuisopname.

Met sommige rapporten die stellen dat booster-shots betere bescherming kunnen bieden tegen de varianten, rollen veel landen nu een derde vaccindosis uit voor ouderen en immuungecompromitteerde mensen.

Deel Het Met Je Vrienden: