Variabel Penghilang: Pelajaran dari Gamma, Iota, dan Mu

Pada awal 2021, para ilmuwan di Kolombia menemukan jenis virus corona baru yang mengkhawatirkan. Varian ini, yang akhirnya dikenal sebagai Mu, memiliki beberapa mutasi yang mengkhawatirkan yang diyakini para ahli dapat membantunya menghindari pertahanan sistem kekebalan.

Selama bulan-bulan berikutnya, Mo menyebar dengan cepat di Kolombia, Memicu lonjakan baru dalam kasus Covid-19. Pada akhir Agustus, ditemukan di lusinan negara, dan Organisasi Kesehatan Dunia telah menunjuknya “Variabel minat”.

Joseph Fofer, ahli epidemiologi genetik di University of Nebraska Medical Center dan penulis Sebuah studi baru-baru ini tentang variabel.

Kemudian menghilang. Hari ini, varian telah benar-benar menghilang.

Untuk setiap delta atau omicron, ada variabel gamma, iota, atau mu, variabel yang menyebabkan ledakan lokal tetapi tidak pernah menyapu dominasi global. Dan sementara memahami Omicron tetap menjadi prioritas kesehatan masyarakat yang kritis, ada pelajaran yang bisa dipetik dari jenis yang lebih sedikit ini, kata para ahli.

“Virus ini tidak memiliki insentif untuk menghentikan adaptasi dan evolusi,” kata Joel Werthem, ahli epidemiologi molekuler di University of California San Diego. “Dan mengetahui bagaimana Anda melakukannya di masa lalu akan membantu kami mempersiapkan apa yang mungkin Anda lakukan di masa depan.”

Studi pengawasan juga menyoroti celah pengawasan dan kesalahan kebijakan – memberikan lebih banyak bukti bahwa larangan perjalanan internasional di Amerika belum efektif – dan tentang apa yang membuat virus bekerja, menunjukkan bahwa pada tahap awal pandemi, penularan lebih penting daripada kekebalan. penghindaran.

Penelitian ini juga menyoroti betapa pentingnya konteks; Variabel yang berdampak di beberapa tempat tidak mendapat pijakan di tempat lain. Akibatnya, sulit untuk memprediksi variabel mana yang akan menjadi dominan, dan untuk tetap berada di atas variabel dan patogen di masa depan akan memerlukan pemantauan komprehensif dalam waktu dekat.

“Kita bisa mendapatkan banyak hal dengan melihat urutan genom virus dan berkata, ‘Yang satu mungkin lebih buruk dari yang lain,'” kata Dr Werthem. .”

Di sini Mu terlihat

Virus corona terus berubah, dan sebagian besar varian baru tidak diketahui atau diberi nama. Tetapi yang lain membunyikan alarm, baik karena mereka dengan cepat menjadi lebih umum atau karena genom mereka terlihat tidak menyenangkan.

Keduanya benar untuk Mo saat ia menyebar ke Columbia. “Itu berisi beberapa mutasi yang diamati orang dengan cermat,” kata Marie Petron, ahli epidemiologi genetik di University of Sydney dan penulis makalah baru Moe. Beberapa mutasi protein lonjakan telah didokumentasikan dalam varian imunologis lainnya, termasuk beta dan gamma.

Dalam studi baru, yang belum dipublikasikan dalam jurnal ilmiah, para ilmuwan membandingkan sifat biologis Mu dengan Alpha, Beta, Delta, Gamma dan virus aslinya. Mereka menemukan bahwa Mu tidak bereproduksi lebih cepat daripada varian lainnya, tetapi itu adalah yang paling sulit dipahami – lebih tahan terhadap antibodi daripada varian yang diketahui selain Omicron.

Dengan menganalisis urutan genom sampel Mu yang dikumpulkan dari seluruh dunia, para peneliti merekonstruksi prevalensi varian tersebut. Mereka menyimpulkan bahwa Mu kemungkinan besar muncul di Amerika Selatan pada pertengahan tahun 2020. Kemudian beredar selama beberapa bulan sebelum ditemukan.

Dia mengatakan pengawasan genom di banyak bagian Amerika Selatan “tidak lengkap dan tidak lengkap” Jesse Bloom, pakar evolusi virus di Pusat Penelitian Kanker Fred Hutchinson di Seattle. “Jika ada pemantauan yang lebih baik di area itu, mungkin akan lebih mudah untuk menilai dengan cepat seberapa khawatirnya Mo.”

Mo menyajikan tantangan lain juga. Dia kebetulan memiliki jenis mutasi, yang dikenal sebagai mutasi frameshift, yang jarang terjadi pada sampel virus corona. Mutasi ini ditandai sebagai kesalahan ketika para ilmuwan, termasuk Dr. Fofer, mencoba mengunggah urutan Mu mereka ke GISAIDgudang internasional genom virus yang digunakan untuk memantau varian baru.

Kerumitan ini telah menyebabkan keterlambatan partisipasi publik dari urutan Mo. Para peneliti menemukan bahwa waktu antara saat sampel virus dikumpulkan dari pasien dan dipublikasikan di GISAID selalu lebih lama untuk kasus Mu daripada untuk kasus Delta.

“Genom itu sendiri pada dasarnya menciptakan celah buatan dalam pengawasan,” kata Dr. Faufer. “Ini telah mengakibatkan, setidaknya dalam pengalaman kami, bahwa kami tidak memiliki data selama berminggu-minggu ketika kami biasanya mencoba untuk mempublikasikannya dalam beberapa hari.”

(Para peneliti menekankan pentingnya sistem kontrol kualitas GISAID, dan repositori memperbaiki masalahnya.)

Gabungkan celah pemantauan ini dengan penghindaran kekebalan Mu, dan sepertinya alternatifnya akan segera lepas landas. Tapi bukan itu yang terjadi. Sebaliknya, para ilmuwan menemukan bahwa Mo menyebar dari Amerika Selatan dan Tengah ke benua lain tetapi tidak menyebar luas begitu sampai di sana. “Ini merupakan indikasi bahwa varian ini belum tentu sesuai pada populasi Amerika Utara dan Eropa seperti yang kita harapkan,” kata Dr. Petron.

Itu kemungkinan besar karena Mu mendapati dirinya bersaing dengan varian yang lebih mengagumkan: delta. Delta tidak terampil menghindari antibodi seperti Mu, tapi itu lebih menular. “Jadi akhirnya Delta menyebar lebih luas lagi,” kata Dr. Bloom.

Pilihan yang tepat, waktu yang tepat

Mempelajari varian yang berhasil hanya menceritakan setengah dari cerita. “Variabel yang tidak menjadi dominan, dalam arti tertentu, adalah kontrol negatif,” kata Dr. Petron. “Mereka memberi tahu kami apa yang tidak berhasil dan, dengan melakukan itu, membantu mengisi kesenjangan pengetahuan tentang kebugaran variabel.”

Delta mengungguli beberapa varian imunogenik selain Mu, termasuk Beta, Gamma dan Lambda. Pola ini menunjukkan bahwa penghindaran kekebalan saja tidak cukup untuk memungkinkan varian mengatasi versi virus yang sangat menular—atau setidaknya tidak selama fase awal epidemi, ketika hanya sedikit orang yang memiliki kekebalan.

Tetapi vaksinasi dan berbagai gelombang infeksi telah mengubah lanskap kekebalan. Para ilmuwan mengatakan alternatif yang sangat sulit dipahami kebal sekarang seharusnya memiliki lebih banyak keuntungan, yang kemungkinan merupakan bagian dari alasan keberhasilan Omicron.

Studi terbaru lainnya menyarankan bahwa gamma penghindar kekebalan di New York City Cenderung berbuat lebih baik Di lingkungan dengan tingkat kekebalan yang sudah ada sebelumnya, dalam beberapa kasus karena mereka terpukul keras pada gelombang pertama Covid. “Kami tidak dapat melihat variabel baru dalam ruang hampa, karena ia muncul dalam bayangan semua variabel yang datang sebelumnya,” kata Dr. Werthem, yang merupakan penulis studi tersebut.

Memang, benturan variabel di masa lalu mengungkapkan bahwa kesuksesan sangat bergantung pada konteks. Misalnya, Kota New York mungkin merupakan tempat kelahiran varian Iota, yang Ditemukan untuk pertama kalinya Pada sampel virus yang dikumpulkan pada November 2020. “Jadi dia mendapat pijakan awal,” kata dr Petron. Bahkan setelah kedatangan varian Alpha yang lebih portabel, Iota tetap menjadi varian dominan di kota selama beberapa bulan, sebelum akhirnya menghilang.

Tetapi di Connecticut, tempat Iota dan Alpha memulai debutnya pada Januari 2021, semuanya berjalan berbeda. “Alpha langsung lepas landas, IOTA tidak sempat,” kata Dr. Petroni yang memimpin operasi tersebut. Pelajari variabel di dua wilayah.

Pola serupa sudah mulai muncul dengan beberapa strain Omicron. Di Amerika Serikat, BA.2.12.1, varian pertama kali diidentifikasi di New York, lepas landasSementara di Afrika Selatan, BA.4 dan BA.5 mendorong ledakan baru.

Ini adalah alasan lain untuk mempelajari varian yang telah berkurang, kata Sarah Otto, ahli biologi evolusi di University of British Columbia. Sebuah alternatif yang tidak cocok dengan waktu dan tempat tertentu bisa lepas landas di tempat lain. Faktanya, mungkin kemalangan Mo karena dia muncul begitu cepat. “Mungkin tidak cukup orang dengan kekebalan untuk memberikan dorongan pada varian ini,” kata dr. Otto.

Tetapi varian mengkhawatirkan berikutnya bisa menjadi keturunan, atau sesuatu yang serupa, dari strain yang menghindari kekebalan yang tidak pernah bertahan, katanya.

Melihat variabel sebelumnya dapat memberikan wawasan tentang apa yang berhasil – atau tidak berhasil – untuk menampungnya. Studi Gamma baru memberikan bukti lebih lanjut tentang ini larangan perjalanan internasionalsetidaknya seperti yang diterapkan oleh Amerika Serikat, tidak mungkin mencegah penyebaran varian secara global.

Gamma pertama kali diakui di Brasil pada akhir 2020. Pada bulan Mei tahun itu, Amerika Serikat telah melarang sebagian besar warga negara non-AS untuk bepergian ke negara itu dari Brasil, pembatasan yang tetap berlaku Hingga November 2021. Namun, gamma ditemukan di Amerika Serikat pada Januari 2021 dan segera menyebar ke puluhan negara.

Karena Gamma tidak pernah benar-benar mendominasi di seluruh dunia, studi prevalensinya memberikan gambaran yang “lebih bersih” tentang efektivitas larangan bepergian, kata Titiana Vasilyeva, ahli epidemiologi molekuler di University of California San Diego dan penulis studi tersebut. “Ketika mempelajari variabel seperti delta – sesuatu yang menyebabkan wabah besar di mana-mana – terkadang sangat sulit untuk menemukan polanya, karena itu terjadi dalam skala yang sangat besar dan sangat cepat,” katanya.

Dr Faufer mengatakan bahwa dalam keadaan darurat kesehatan global yang sedang berlangsung, dengan virus yang berubah dengan cepat, ada alasan yang dapat dimengerti untuk fokus pada masa depan. Saat perhatian dunia beralih ke Delta dan kemudian Omicron, dia dan rekan-rekannya berdebat apakah akan melanjutkan studi mereka tentang berita lama Mu.

Dr ingat. “Tapi kami pikir masih ada ruang untuk studi berkualitas tinggi yang mengajukan pertanyaan tentang variabel yang sudah ada sebelumnya dan mencoba mempertimbangkan kembali apa yang terjadi.”