Hvað hafa fundist (verið raðgreind) mörg afbrigði af minkakórónaveiru sem smitað hefur fólk og hversu mörg þeirra eru með breytingar sem valda breytingu á bindiprótíninu (e. spike protein)?
Minkakórónuveira 1
Fyrir heimsfaraldur í mönnum af völdum veirunnar SARS-CoV-2 sem veldur COVID-19-sjúkdómnum hafði einni kórónuveirusýkingu verið lýst í minkum, mink coronavirus 1 (MCoV-1).[1] Veiran var skilgreind sem alfa-kórónuveira en SARS-CoV-2-veiran telst til beta-kórónuveira. Ekki er þekkt neitt smit úr minkum í menn með MCoV-1.SARS og SARS-líkar veirur, uppruni og sýkingar í mönnum og dýrum
Við rannsóknir á uppruna SARS-CoV-veirunnar sem olli SARS-faraldrinum í mönnum á árunum 2002-2003 voru leiddar að því líkur að veiran væri komin úr leðurblökum en þefkettir væru mögulegur millihýsill áður en veiran barst í menn. Við tilraunasmit sást að meðal annars þefkettir, frittur og kettir voru móttækilegir fyrir smiti. Leitað var að vísbendingum um SARS-líkar sýkingar í fjölda dýrategunda. Smit fundust í nokkrum leðurblökutegundum og þefköttum en einnig fundust í einstaka sýnum merki um smit í marðarhundum (Nyctereutes procyonoides), rauðref (Vulpes vulpes), frittugreifinga (Melogale moschata), mink (Mustela vison), ali- og villisvíni, hrísgrjónaakurrottu (Rattus losea) og grágæs (Anser anser).[2] Meðal frumulína sem hægt var að nota til að rækta veiruna var lungnafrumulína úr minkum. Minkafrumulínan tjáir einmitt ACE2-viðtakann sem bindiprótín (e. spike protein) í SARS-CoV, SARS-CoV-2 og fleiri SARS-líkum veirum nota til að komast inn í frumur og valda sýkingu.[3]
Mynd 1: Þegar SARS-CoV-2 smit fóru að greinast í alimink höfðu menn strax af því áhyggjur. Smitmögnun vegna fjölda móttækilegra dýra á búum gæti orðið gríðarleg og sú hætta er til staðar að ný afbrigði af veirunni gætu komið fram, sem reyndust mönnum skeinuhættari en upprunalega veiran.
Smit í minkum
Fyrstu smit í minkum greindust á hollensku minkabúi í lok apríl 2020. Rúmum mánuði seinna, og 2-3 vikum eftir að sýnt var fram á að smit hefði borist úr mink í starfsmann á sýktu minkabúi, var ákveðið að skera niður á öllum sýktum búum í Hollandi.[5] Seinna ákváðu Hollendingar að slátra öllum mink í landinu. Alls hafa auk Hollands, sex önnur lönd staðfest smit í alimink, það er Danmörk, Spánn, Bandaríkin, Svíþjóð, Ítalía og nú síðast Grikkland. Flest hafa löndin valið að skera niður á smituðum búum fljótlega eftir að smit greindist. Danir sem eru með eitt umfangsmesta eldi á alimink á heimsvísu byrjuðu á því að skera strax niður smitaðan mink. Miðsumars varð breyting þar á og var niðurskurði hætt í bili en kröfur um smitvarnir hertar.[6] Þrátt fyrir þetta fjölgaði smituðum búum mjög fram á haustið og var þá var niðurskurður tekinn upp aftur.[7] Jafnframt var skorið niður á ósmituðum búum sem voru innan 8 km fjarlægðar frá smituðu búi. Eftir að smit greindist í mönnum með minka-SARS-CoV-2-veiru sem var með afgerandi stökkbreytingar í bindiprótíni veirunnar ákvað danska ríkisstjórnin að skera niður allan alimink í Danmörku. Stendur sá niðurskurður nú yfir.Stökkbreytingar í SARS-CoV-2 í minkum
Við nýmyndum veira verða til stökkbreytingar í veiruerfðaefninu. Hve stökkbreytitíðnin er há fer eftir gerð erfðaefnisins, hvort það er DNA eða RNA, ein- eða tvíþátta. Eins getur tíðni breytileika verið misjöfn eftir svæðum í erfðaefninu, allt eftir því hve mikilvæg svæðin eru fyrir veirufjölgunina og smithæfni. Stökkbreytitíðni kórónuveira er lægri en annara RNA-veira sem vanalegast hafa háa stökkbreytitíðni.[8] Að stærstum hluta hafa þessar stökkbreytingar enga þýðingu fyrir eftirmyndun erfðaefnisins en aðrar leiða til táknabreytinga og þar af leiðandi breytinga í amínósýruröð veiruprótína. Flestar slíkar breytingar á veiruprótínum eru neikvæðar fyrir veiruna eða í besta falli hlutlausar en aðrar geta leitt til aukinnar sýkingarhæfni og betri aðlögun að hýsli.[9] Í Hollandi og Danmörku hefur verið fylgst hvað best með SARS-CoV-2-veirusýkingum í minkum og birtar hafa verið 25 heilraðgreiningar af veirum úr minkum.[10] Í nýlegri skýrslu veirusérfræðinga á Statens Serum Institut í Kaupmannahöfn[11] er stökkbreytingum í minka-SARS-CoV-2-veirum lýst. Alls hafa fundist í dönskum minkum 5 aðskildar greinar eða stofnar minka-SARS-CoV-2-veira. Á þessum stofnum hafa 7 stökkbreytingar fundist í bindiprótíninu, og breyta 5 þeirra amínósýruröðum prótínsins. Fyrsta stökkbreytingin sem fannst var breyting í amínósýruröð í ACE2-bindisetinu. Sama breyting fannst einnig í veirum úr hollenskum minkum sem bendir til þess að breytingin hafi þýðingu fyrir aðlögun að hýsli, það er minkum. Þessi breyting eykur ennfremur bindigetu prótínsins við ACE2-viðtakann á mannafrumum, nokkuð sem gæti skýrt útbreiðslu minkaafbrigða í mönnum. Auk þessa hafa fjórar aðrar amínósýrubreytingar greinst í bindiprótíni minka-SARS-CoV-2-veira í Danmörku (Mynd 2). Í stofni 5 hefur fundist veira (kölluð ΔFVI-veira) með fjórar af þessum amínósýrubreytingum í bindiprótíninu.
Mynd 2: Amínósýrubreytingar sem fundist hafa í bindiprótíni SARS-CoV-2 veirunnar í dönskum minkum.
- ^ Have et al 2002.
- ^ Shi Z & Hu Z 2008.
- ^ Ge X-Y et al 2013.
- ^ OIE; Cocid-19 portral 29-10-2020.
- ^ Oreshkova et al 2020.
- ^ Miljø- og fødevareminesteriet Fødevarestyrelsen, 07-07-2020.
- ^ Miljø- og fødevareminesteriet Fødevarestyrelsen, 01-10-2020.
- ^ Vísindavefurinn - Valgerður Andrésdóttir: Af hverju telja vísindamenn að hægt sé að búa til bóluefni við COVID-19 þegar enn hefur ekki tekist að gera bóluefni við HIV? (Sótt 16.11.2020).
- ^ Vísindavefurinn - Arnar Pálsson: Hvort er líklegra að veiran sem veldur COVID-19 verði hættulegri eða hættuminni fyrir menn vegna stökkbreytinga? (Sótt 16.11.2020).
- ^ Nucleotide - NCBI. (Sótt 16.11.2020).
- ^ Lassaunière R. et al 2020.
- Have P, Moving V, Svansson V, Uttenthal Å, Bloch B (1992). Coronavirus infection in mink (Mustela vison). Serological evidence of infection with a coronavirus related to transmissible gastroenteritis virus and porcine epidemic diarrhea virus. Vet Microbiol. 1992 31: 1-10.
- Xing-Yi Ge, Jia-Lu Li, Xing-Lou Yang, Aleksei A. Chmura, Guangjian Zhu, Jonathan H. Epstein, Jonna K. Mazet, Ben Hu, Wei Zhang, Cheng Peng, Yu-Ji Zhang, Chu-Ming Luo, Bing Tan, Ning Wang, Yan Zhu, Gary Crameri, Shu-Yi Zhang, Lin-Fa Wang, Peter Daszak, Zheng-Li (2013). Isolation and characterization of a bat SARS-like coronavirus that uses the ACE2 receptor. Nature. 2013; 503(7477): 535–538.
- Zhengli Shi, Zhihong Hu (2008). A review of studies on animal reservoirs of the SARS coronavirus. Virus Research 133 (2008) 74–87.
- OIE; Cocid-19 portral 29-10-2020: Events in animals: OIE - World Organisation for Animal Health. (Sótt 16.11.2020).
- Nadia Oreshkova, Robert Jan Molenaar, Sandra Vreman, Frank Harders, Bas B Oude Munnink, Renate W Hakze-van der Honing, Nora Gerhards, Paulien Tolsma, Ruth Bouwstra, Reina S Sikkema, Mirriam GJ Tacken, Myrna MT de Rooij, Eefke Weesendorp, Marc Y Engelsma, Christianne JM Bruschke, Lidwien AM Smit, Marion Koopmans, Wim HM van der Poel, Arjan Stegeman (2020). SARS-CoV-2 infection in farmed minks, the Netherlands, April and May 2020. Euro Surveill. 2020 Jun 11; 25(23): 2001005.(Sótt 16.11.2020).
- Miljø- og fødevareminesteriet Fødevarestyrelsen, 07-07-2020: Ny strategi skal sikre tæt COVID-19 overvågning af minkfarme. (Sótt 16.11.2020).
- Miljø- og fødevareminesteriet Fødevarestyrelsen, 01-10-2020: Smittede minkbesætninger skal slås ned.. (Sótt 16.11.2020).
- Ria Lassaunière, Jannik Fonager, Morten Rasmussen, Anders Frische, Charlotta Polacek Strand, Thomas Bruun Rasmussen, Anette Bøtner, Anders Fomsgaard (2020). Working paper on SARS-CoV-2 spike mutations arising in Danish mink, their spread to humans and neutralization data. SARS-CoV-2 spike mutations arising in Danish mink and their spread to humans. Statens Serum Institut, 5 Artillerivej, DK-2300 Copenhagen S, DENMARK. (Sótt 16.11.2020).
- Denmark halts cull after 2 million mink killed amid fears of mutated Covid strain | Gript. (Sótt 16.11.2020).
- Seinni myndin er fengin úr grein Ria Lassaunière og félaga (sjá heimildaskrá). Íslenskur texti settur inn af ritstjórn Vísindavefsins.