Genetiske varianter av SARS-CoV-2

Vi hører stadig om nye varianter og nye stammer av SARS-CoV-2. Hva menes med slike genetiske varianter og hvilken betydning har de? Dette er gjennomgått i en oversiktsartikkel i JAMA¹. En grunnleggende egenskap ved virus er at mutasjoner i genomet er regelen og ikke unntaket, og at hastigheten i endringene styres av interne (biokjemiske) og eksterne (seleksjon) prosesser.

La oss starte med å repetere noen begreper²:

• Et genom er hele den arvemessige informasjonen til en organisme som er kodet inn i organismens DNA, eller hos noen virus, i deres RNA.
• Nukleotider er biokjemiske forbindelser som utgjør byggesteinene i nukleinsyrene DNA og RNA. Nukleotidene er bygd opp av tre komponenter: en nitrogenbase, et sukkermolekyl (pentose) og en fosfatgruppe. I DNA brukes nitrogenbasene adenin, guanin, cytosin og tymin. I RNA er tymin byttet ut med uracil.
• Transkripsjon er syntese av RNA med DNA som templat og er prosessen der informasjonen i arvestoffet avleses og overføres til ulike klasser RNA-molekyler.
• Et gen er ofte definert som et område i DNA som blir avlest og gir opphav til et RNA-molekyl.

Koronaviruser, som er RNA-baserte genomer, har oftere mutasjoner enn DNA-baserte virus. Men sammenlignet med influensavirusene har koronavirusene færre mutasjoner fordi de inneholder en genetisk kode for et enzym som kan korrigere transkripsjonsfeil.

Det benyttes ulike definisjoner på et genom som endrer seg³:

• En mutasjon er enhver erstatning i et nukleotid innenfor genomsekvensen, noe som kan føre til en endring i en aminosyre i proteinsyntesen eller være nøytral uten å påvirke proteinstrukturen.
• En variant beskriver en gruppe virus med endring i genomsekvensen, noe som kan bety en enkel mutasjon eller mange mutasjoner.
• En stamme (strain) brukes til å beskrive en variant som gir en endring i de fysiske egenskapene (fenotypen) til et virus vedrørende overførbarhet (smitte), virulens (høyere morbiditet eller mortalitet) eller antigene egenskaper.

Ettersom flere varianter av SARS-CoV-2 oppstår, vil andre mekanismer settes i sving¹. Mutasjoner som oppstår under virusreplikasjon, kan spre seg som følge av naturlig seleksjon hvis en ny fenotype har konkurransemessige fordeler; eller som følge av tilfeldighet ("founder effect") der én variant blir den dominerende eller eneste virusvarianten.

Slik situasjonen er nå, er fokus på stammer som er potensielt mer smittsomme, har høyere virulens eller som endrer immunresponsen fra tidligere infeksjoner eller vaksinasjon. Tre stammer har den siste tiden fått særlig oppmerksomhet³:

• UK (B.1.1.7) har dukket opp etter et stort antall mutasjoner i de sydøstlige delene av Storbritannia og har spredd seg raskt.
• Syd Afrika (1.351) har multiple mutasjoner i spike-proteinet som er den angigene basisen for de nåværende vaksinene.
• Brasil (P.1) har oppstått med 17 unike mutasjoner, derav tre i den reseptorbindende delen av spike-proteinet.