+ mer
Immunforsvaret angriper: Leukocytter angriper en SARS-CoV-2 virus som prøver å feste seg på en lungecelle. Hvis viruset har trengt inn i en celle, dreper immunforsvaret cellen for å hindre virus-formering. I noen tilfeller kan immunforsvaret i forvirringen begynne å drepe også ikke-infiserte celler, med farlige konsekvenser. Foto: Shutterstock/NTB

Mutasjoner: Skaperens verktøy for produktutvikling

Mutasjoner er skumle; som f.eks. de i den britiske SARS-CoV-2-varianten som stengte ned Oslo-området. Men det er mutasjoner som gjør at det overhodet finnes høyerestående liv på kloden.

Ifølge EUs smittevernbyrå ECDC - som Norge gudskjelov er medlem av, kjente man pr. 19. januar til tre varianter av SARS-CoV-2-viruset som er mer smittsomme enn den opprinnelige. Disse tre variantene ble først observert i henholdsvis Storbritannia, Sør-Afrika (VOC 202012/01, Syd-Afrika (501 Y.V2) og Brasil og Japan (P.1). Mens den britiske varianten så langt var konstatert i 23 europeiske land, var den syd-afrikanske funnet i 10, mens P.1 ikke var funnet i noen av medlemslandene i ECDC (European Centre for Disease Prevention and Control).

Hver av disse «variantene» av SARS-CoV-2-viruset inneholder flere mutasjonsendringer av det opprinnelige viruset CoV-2. F.eks. har den britiske varianten minst 8 slike mutasjoner, hvorav noen trolig bidrar til at det blir lettere for viruset å feste seg til vertscellen, slik at sykdommen blir mer smittsom. ECDC sier «inntil 70% mer smittsom», men «uten høyere dødelighetsrisiko for den som smittes».

Disse mutasjonene er langt fra de eneste som har endret CoV-2 siden viruset først ble observert i Kina for et drøyt år siden. I november 2020 var det konstatert 12.706 ulike mutasjoner av CoV-2. Det er sikkert mange flere som man ikke har oppdaget, og antallet bare fortsetter å øke etter som CoV-2 smitter stadig flere.

Hvor redde skal vi være?

Andrea Ammon: Tysk fysiker. Sjef for ECDC – EUs smittevernbyrå, der Norge heldigvis er medlem. FHI bygger i stor grad sine smittevernråd på ECDC. Foto: ECDC

Mutasjoner på godt og vondt

Før vi kan drøfte det spørsmålet, må vi se litt på hva mutasjoner egentlig er, og da med utgangspunkt i den enkelte celle. Alle levende organismer består av celler, fra en-cellede bakterier til voksne mennesker som består av ca. 34 billioner celler. Hver eneste celle bærer i seg organismens komplette arvestoff.

Cellene har begrenset levetid. Hos mennesket lever f.eks. cellene i magen to til ni dager, de røde blodcellene ca. fire måneder, mens cellene i det sentrale nervesystemet (med visse forbehold) er de samme gjennom hele menneskets liv.

Cellens evne til å dele seg er nødvendig både for at flercellede organismer skal utvikle seg fra en befuktet eggcelle til et voksent individ, og for at døde celler skal kunne bli erstattet.

Ved hver celledeling dannes i prinsippet to eksakte kopier av den opprinnelige cellen, med nøyaktig det samme arvestoffet. Men prosessen er komplisert, så det kan forekomme at det oppstår en liten forandring i arvestoffet under celledelingen - en mutasjon. De aller fleste slike mutasjoner blir faktisk reparert under selve delingsprosessen, Men enkelte kan ytre seg som varige celleforandringer, og noen ytterst få kan føre til sykdom hos vedkommende individ; f.eks. kreft.

Bare mutasjoner i kjønnscellene kan overføres til avkommet. Hvis mutasjonen tilfeldigvis representerer en fordel for individene som arver den fremfor de som ikke har den mutasjonen, kan den med tiden bli fremherskende.

Slik var det f.eks. med en mutasjon som kalles T-13910 som de fleste nordmenn og nord-europeere har i arvematerialet sitt. Den medfører at vi kan fordøye melk, noe mer enn 95% av asiatene ikke kan. Trolig oppsto T-13910 så sent som for 10.000 år siden. Da var i alle fall da den ble viktig. Mennesker med T-13910 fikk en fordel - og dermed flere barn - da de vandret inn i ugjestmilde trakter på våre breddegrader etter siste istid, fordi de kunne få tilleggsnæring - melk - fra kyrne de brakte med seg. Og mutasjonen ble fremherskende i befolkningen.

Mutasjonsutvikling: Forskerne følger med på hvordan mutasjonene stadig skaper nye varianter av viruset som et tre som vokser med stadig nye grener. Foto: Patthawee

Virus, mutasjoner og virulens

Mange forskere regner ikke virus som levende organismer, fordi de ikke har noe stoffskifte. Men de har arvestoff, og de kan formere seg ved å trenge inn i cellene til vertsorganismer - dyr, planter eller bakterier - og benytte disse til formeringen.

I løpet av få dager kan det så i vertscellen dannes tusener av nye virus, som så sprenger seg ut av cellen og er klar til å infisere nye celler. Under denne prosessen skades eller dør vertscellen, og verten - f.eks. mennesket - kan bli sykt.

Hver eneste av de nye virusene har eksakt det samme arvestoffet som det opprinnelige - bortsett fra når det forekommer mutasjoner. Og det gjør det absolutt hele tiden. Er mutasjonene fordelaktige for spredningen av viruset, kan nettopp den mutasjonen bli fremherskende, og vi har fått en ny variant av det opprinnelige viruset.

Forskerne bruker gjerne begrepet virulens når de vurderer forholdet mellom verten og viruset. Høyere virulens betyr større skade på verten. Men blir skaden på verten tilstrekkelig stor, og spesielt hvis verten dør, vil ikke viruset kunne smitte videre og dør selv ut.

Selv med lang inkubasjonstid hos verten (f.eks. mennesket) og smittemulighet i inkubasjonstiden, vil viruset ikke være «tjent med» å drepe verten. Derfor mener mange forskere at det er en selvregulerende effekt, slik at evolusjonen på sikt vil favorisere virusmutasjoner som kan leve i «likevekt» med verten.

Tenker man spesielt på SARS-CoV-2, tilsier da logikken at evolusjonen vil favorisere de mutasjonene som lar verten - mennesket - overleve.

Foreløpig kan det se ut som om dette viruset dreper omtrent 0,5-1,5% av de som faktisk blir smittet (som er mange flere enn de som blir registrert som smittet). Det er minsanten ille nok, med over 2,3 millioner døde på verdensbasis i skrivende stund.

Men det kunne naturligvis ha vært mye verre. For mens viruset ved tilfeldig prøving og feiling «finner likevekten» med mennesket, kan det jo på veien frembringe mutasjoner og varianter som kan gjøre enda mye større skade enn hittil, selv om de vil dø ut «relativt fort».

Mutasjoner på skjermen: Her ser man mutasjoner (i hvitt) i protein D614G på prøver av SARS-CoV-2 slik de kan fremkomme ved maskinell gensekvensering. Nigeria Center for Disease Control, Ede Foto: Nigeria Center for Disease Control, Ede

Derfor er forskerne på tå hev. Og gudskjelov har de i dag verktøy så de kan foreta såkalt helgenomsekvensering og analysere hvert enkelt gen i hele virusets arvestoff i løpet av ett døgn. Teknologiutviklingen på dette feltet har vært rett og slett fantastisk. I Kapital 21/2000 skrev undertegnede artikkelen «En milepel for menneskeheten». Nettopp da hadde man etter 20 års forskning og titalls milliarder i forskningsmidler endelig klart å kartlegge - sekvensere - hele det menneskelige arvemateriale; genomet.

I dag kan hvem som helst bestille en genanalyse av seg selv for et par tusenlapper. Og genomet til SARS-CoV-2 har bare 29.875 basepar mot menneskets ca. 3 milliarder (noen sier 6 milliarder).

Milestone for Humanity: Bill Clinton i år 2000 etter at det menneskelige genomet endelig var ferdig sekvensert etter 20 år og titalls milliarder i forskningsmidler. I dag gjøres det samme på noen timer for en tusenlapp. Uten denne ferske teknologien hadde kampen mot SARS-CoV-2 vært famling i blinde. Foto: NTB

Det er allikevel vanskelig nok. Og bare for ti år siden hadde vi ikke hatt noen mulighet til å følge utviklingen av SARS-CoV-2 slik vi gjør nå. Men nå finnes det det en rekke forskjellige gensekvenseringsmaskiner på markedet som gjør jobben nesten helautomatisk.

Og det er bra man følger med over hele verden. For det kan som nevnt oppstå varianter som viruset på sikt egentlig ikke er «tjent» med, men som en tid kan gi høyere dødelighet, og det kan oppstå varianter som gjør at vaksinene virker dårligere.

Så takk og lov for at vi nå har den nødvendige teknologien, for at forskerne over hele verden følger med i detalj og for at Norge er aktivt med i EUs smittevernsamarbeid.

Og nåde dem som ikke forstår at man faktisk være føre var med smitteverntiltak som er både ett og to hakk strengere enn det kan fortone seg nødvendig i øyeblikket. Og ve dem tror at Norge kan klare dette uten internasjonalt samarbeid, som f.eks. med ECDC som gir smittevernanbefalinger som også FHI i stor grad bygger på.

Fakta om mutasjoner

1.000 billioner: SARS CoV-2 virus for å få ett gram

500 millioner: Menneskeceller (gj.sn.) for å få ett gram

1-100 milliarder: Antall SARS-CoV-2 virus i infisert person, hvorav mesteparten i lungene. Samlet vekt 0,0001 til 0,1 milligram.

0,1-1 kg: Samlet masse av alle CoV-2-virus i 1 milliard infiserte mennesker.

3.000: SARS Cov-2 virus som kan dannes i en menneskecelle før den spyr dem ut.

Kilde: Ron Sender m.fl., Harvard, Berkely og Caltech: The total number and mass of SARS-CoV virions in an infected person. National Center for Biotechnology Information. PubMed.gov. Nov 17, 2020.
Livsstil
Reportasjer