I romaner och filmer muterar smittsamma patogener och blir oundvikligen farligare. I blockbustermovien Contagion, till exempel, får ett dödligt virus en mutation i Afrika som gör att det globala dödstalet ökar på bara några dagar.
Verkligheten är dock mycket mindre teatralisk.
Under de senaste månaderna har några forskargrupper hävdat att de har identifierat nya stammar av det coronavirus, kallat SARS-CoV-2, som infekterar människor runt om i världen. Det låter skrämmande, men det är inte bara svårt att avgöra om en förändring utgör en ”ny stam”, ingen av de rapporterade förändringarna av viruset har visat sig göra det farligare.
Detta har lett till stor förvirring hos allmänheten. Varje gång sådana studier dyker upp uppstår farhågor och virusexperter skyndar sig att förklara att förändringar i virusets genetiska plan, eller genom, sker hela tiden. Coronaviruset är inget undantag.
”I själva verket betyder det bara att det är normalt”, säger Kari Debbink, virolog vid Bowie StateUniversity i Maryland. ”Vi förväntar oss att virus utvecklas. Men alla dessa mutationer är inte meningsfulla.”
Här är vad det innebär att hitta mutationer i det nya coronaviruset, och vilka bevis som behövs för att faktiskt hissa en röd flagga.
Trovärdig journalistik har ett pris.
Vetenskapsmän och journalister har en gemensam tro på att man ska ifrågasätta, observera och verifiera för att nå sanningen. Science News rapporterar om viktig forskning och upptäckter inom alla vetenskapliga discipliner. Vi behöver ditt ekonomiska stöd för att göra det möjligt – varje bidrag gör skillnad.
Prenumerera eller donera nu
För det första är en mutation bara en förändring
För det mesta gör mutationer ingenting med ett virus överhuvudtaget.
Virus är helt enkelt proteinskal som innehåller antingen DNA eller RNA som sitt genetiska material. I fallet med SARS-CoV-2 är det RNA. RNA:s byggstenar, som kallas nukleotider, är ordnade i tripletter som kallas kodoner. Dessa nukleotidtrios ger koden för att bygga aminosyror, som utgör virusets proteiner. En mutation är en förändring av en av dessa nukleotider i virusets genetiska material – i SARS-CoV-2:s fall en av cirka 30 000 nukleotider.
Ibland är en mutation i atriplet tyst, vilket innebär att kodonet fortfarande kodar för samma aminosyra. Men även när en aminosyra ändras kanske viruset inte beter sig på ett uppenbart annorlunda sätt. Vissa mutationer kan också ge upphov till dysfunktionella virus som snabbt försvinner som ett resultat.
Och i själva verket kan dessa förändringar faktiskt vara till hjälp när det gäller att spåra virusets väg runt om i världen, något som forskare har gjort ända sedan experter från Kina släppte den första genetiska sekvensen av coronaviruset i januari (SN: 2/13/20). Forskarna kan koda, eller sekvensera, virusets RNA för att spåra förändringar när det infekterar fler människor.De kan sedan spåra var och hur coronaviruset sprids i en population och övervaka ytterligare förändringar i dess genetik.
Epidemiologer är intresserade av att spåra mutationer även om de inte ändrar proteinet, säger Emma Hodcroft, molekylär epidemiolog vid universitetet i Basel i Schweiz. ”Men det betyder inte att det är en ny stam eller att det är ett virus som beter sig annorlunda.”
En ny virusstam betyder inte mycket
Termen ”stam” används ”mycket, mycket löst av de flesta forskare”, säger Hodcroft. Det finns egentligen ingen strikt definition av ordet ”stam”, särskilt när man talar om virus. Experter kan helt enkelt hänvisa till virus som inte är genetiskt identiska – nästan som att diskutera olika människor.
Virus förändras hela tiden.När ett virus infekterar en cell börjar det göra kopior av sina genetiska instruktioner. De flesta virus har inte de nödvändiga verktygen för att korrekturläsa varje RNA-sträng för fel, så processen är felbenägen och skillnaderna byggs upp med tiden.
Coronavirus somSARS-CoV-2 har å andra sidan ett enzym för korrekturläsning – en sällsynthet för RNA-virus. Men det betyder inte att deras genom inte har fel. Förändringar ackumuleras fortfarande, men långsammare än i andra RNA-virus som t.ex. influensa. ”Stammar”, ”varianter” eller ”linjer” är alla termer som forskare kan använda för att beskriva virus som har identiska eller nära besläktade strängar av RNA.
Men för allmänheten tolkas ett ord som ”stam” ofta som ett helt nytt gissel. ”Jag tror att användningen av termen ’stam’ inte gör mycket mer än att skapa panik”, säger Jeremy Luban, virolog vid University of Massachusetts Medical School i Worcester. ”Det tar inte riktigt upp vad de viktiga frågorna är.”
De flesta mutationer är inte farliga
En mutation kan påverka ett virus på ett antal olika sätt, men det är bara vissa typer av mutationer som kan göra viruset farligare för människor. Kanske skyddar förändringen viruset från immunförsvaret eller gör det motståndskraftigt mot behandlingar. Mutationer kan också ändra hur lätt viruset sprids bland människor eller orsaka förändringar i sjukdomens svårighetsgrad.
Turligtvis är sådana mutationer sällsynta. Tyvärr kan de vara svåra att identifiera.
I en preliminär studie som publicerades den 5 maj på bioRxiv.org hittades till exempel en mutation i SARS-CoV-2 spiken, ett protein på utsidan av coronaviruset som gör att det kan bryta sig in i celler. Denna nya variant finns nu oftare på platser som Europa och USA än den ursprungliga formen av coronaviruset. Det kan betyda att förändringen gör viruset mer överförbart, konstaterade författarna. Men studien saknade laboratorieexperiment för att stödja påståendet.
Andra förklaringar skulle också kunna förklara mönstret. SARS-CoV-2-varianten med mutationen kan ha hamnat i vissa regioner tack vare slumpen – en person som smittats med ett virus som hade den nya mutationen råkade hoppa på ett flygplan – och kan inte ha något att göra med själva viruset. Studien gav inte tillräckligt med bevis för att skilja mellan dessa möjligheter.
”Det som jag tror har varit potentiellt förvirrande för människor är att vi ser denna mycket normala process av överföring och mutation ske i realtid”, säger Louise Moncla, en evolutionär epidemiolog vid Fred Hutchinson Cancer Research Center i Seattle. ”Och det finns en verklig önskan att förstå om dessa mutationer har någon funktionell skillnad.”
”Ta ett djupt andetag”, säger experterna, och förvänta er mutationer
För att förstå om en enskild mutation ändrar hur viruset fungerar, ”kommer det inte bara att vara ett enda experiment”, säger Bowie State-virologen Debbink. ”Det krävs mycket forskning.”
Förutom att undersöka genetiska sekvenser av virus från coronaviruspatienter över hela världen kommer forskarna också att förlita sig på studier i laboratorieodlade celler eller djur. Sådana studier kan hjälpa till att fastställa om virus med vissa mutationer beter sig annorlunda. Konkurrensexperiment – där två olika virus blandas i celler i en skål eller används för att infektera ett djur – kan hjälpa forskarna att ta reda på vilken variant som är mest framgångsrik när det gäller att göra kopior av sig själv, det vill säga vilken variant som ”vinner”.
Andra typer av tester skulle kunna avslöja om mutationer i coronavirusets spikprotein förändrar hur starkt det fäster vid proteinet på mänskliga celler som gör att det kan ta sig in i cellerna, säger virologenLuban (SN: 2/3/20), eller om förändringarmodifierar hur lätt viruset tar sig in i en cell efter att ha bundit.
Men laboratorieresultaten kanske inte heller ger hela bilden. ”Bara för att något är annorlunda i en cell betyder det inte nödvändigtvis att det är annorlunda när man skalar upp det till hela människokroppen”, säger Hodcroft. ”I slutändan kommer man att behöva djurstudier eller riktigt bra data från människor.”
Dessa studier tar tid. Under tiden kommer garanterat fler coronavirusmutationer att dyka upp under de kommande månaderna – och experterna kommer att fortsätta att spåra dem.
”Uppgifterna kommer att visa oss om vi behöver oroa oss och på vilket sätt vi behöver oroa oss”, säger Moncla. ”Alla borde ta ett djupt andetag och inse att detta är precis vad vi alltid har förväntat oss skulle hända, och att vi inte nödvändigtvis behöver vara oroliga.”
Anslut dig till det senaste från Science News
Huvudlinjer och sammanfattningar av de senaste artiklarna i Science News, levererade till din inkorg