Biolog besvarer Omikron-spørgsmål: Hvordan adskiller den sig? Er det en super-variant?

Omikron er den første COVID-19-variant, der på blot få dage er blevet opgraderet til 'bekymrende variant' (VOC, som står for Variant of Concern) af Verdenssundhedsorganisationen.

Den kom i søgelyset ved Lancet Laboratory i Sydafrika 8. november, selvom varianten mistænkes for at have været i omløb tidligere.

Som følge af deres fremragende genomiske overvågningssystem rapporterede de sydafrikanske sundhedsmyndigheder Omikron-tilfældene meget hurtigt.

I modsætning til andre varianter kan Omikron påvises ved hjælp af en pålidelig PCR-test uden at kræve helgenomsekventering, hvilket har muliggjort hurtig overvågning af spredningen.

23. november var 1.100 tilfælde af varianten (73 procent af alle positive tilfælde) registreret i Gauteng-provinsen i Sydafrika, en stigning fra 10 registreret i begyndelsen af november.

3. december indtog Omikron officielt 'førstepladsen' fra Delta-varianten i Sydafrika.

Det effektive reproduktionstal (antallet af personer, der er smittes af et enkelt inficeret individ - også kaldt kontakttallet) for Omikron er estimeret til at være over seks, mens det effektive reproduktionstal for Delta var estimeret til at være omkring fem.

Reproduktionstallet for en meget smitsom sygdom som skoldkopper er ni.

Hvor har Omikron spredt sig til?

Der er bekræftede Omikron-tilfælde på samtlige kontinenter undtagen Antarktis.

De rapporterede tilfælde uden for Sydafrika ser på nuværende tidspunkt ud til hovedsageligt at være rejserelaterede, og de fleste ramte er vaccinerede.

Der er dog allerede set smittespredning i samfundet (blandt andet i Danmark, red.).

Fremskrivninger fra mange lande forudsiger, at Omikron-tilfældene snart vil begynde at overhale Delta-tilfældene.

I Canada (hvor denne artikels forfatter er fra, red.) rapporterede lederen af Ontarios sundhedsvæsen 12. december, at Omikron-tilfældene tegner sig for 10 procent af alle positive tilfælde i provinsen, hvilket bekræfter, at Omikron er meget smitsom selv ved det nuværende, reducerede sociale aktivitetsniveau (75 procent lavere end før pandemien).

Hvordan adskiller Omikron sig fra de andre varianter?

Virusvarianter opstår gennem forandringer eller fejl, kaldet mutationer, i sekvensen af virussens genom, som er virussens samlede mængde arveanlæg eller arvemasse.

Omikron-varianten har betydeligt flere mutationer end andre varianter i dets S-gen, som er det gen, der koder for virussens spikeprotein. Spikeproteinet fungerer som en 'nøgle', der giver virussen adgang til vores celler.

• Omikron har akkumuleret 50 mutationer, blandt andet 32 mutationer i S-genet.
• Alfa-varianten har 9 mutationer i sit S-gen
• Delta-varianten har mellem 9 og 13 mutationer.

De to sidstnævnte varianter er mere smitsomme end den originale variant, henholdsvis 50 procent og 100 procent mere smitsomme, og begge udfordrede beskyttelsen fra vaccinerne til en vis grad.

Det er for tidligt at sige, hvad der sker med Omikron-varianten. Fordi proteiner består af kæder af aminosyrer, vil mutationer i S-genet føre til aminosyresubstitutioner, der forårsager ændringer i spikeproteinet.

Antallet af aminosyresubstitutioner i Omikrons spikeprotein og overlap med dem, der ses i de andre VOC'er ('bekymrende varianter') og varianter af interesse (VOI), får denne variants spikeprotein til at se superladet ud.

Omikrons spikeprotein bærer:

• 6 unikke aminosyresubstitutioner, som ikke er observeret i de andre VOC'er
• 7 substitutioner, der ses i en eller flere VOC'er
• 3 substitutioner, der forekommer i alle de nuværende VOC'er
• De resterende substitutioner ses i langt mindre udstrækning i de andre varianter.
• De tre aminosyresubstitutioner, der er fælles for alle VOC'er, er associeret med øget smitsomhed, infektion og 'undvigelse' af immunresponset fra vaccination.

Er Omikron en 'supervariant?'

Som forsker har jeg svært ved helt at forstå denne variant.

Hvordan akkumulerede Omikrons spike-protein 32 aminosyresubstitutioner på, hvad der ser ud til at være, meget kort tid? Hvordan blev der plads til så mange substitutioner i ét enkelt protein?

Er dette protein den perfekte 'nøgle' til at få adgang til vores celler, mens det på samme tid camouflerer sig fra antistofferne?

Hvornår og hvordan Omikron udviklede sig, er ikke være let at svare på, men mutationerne erhvervet af denne variant har bestemt givet forskerne søvnløse nætter.

Det store antal aminosyresubstitutioner i spikeproteinet er bemærkelsesværdigt.

Proteiner er ret fleksible i deres evne til at rumme disse substitutioner, hvilket gør dem i stand til at blive mere effektive. Men det har ofte store omkostninger for mikroben (i dette tilfælde virussen), fordi substitutionerne kræver energi og ressourcer.

For det første skal der for hver gavnlig mutation også være en kompenserende mutation i genet for at sikre, at proteinstrukturen forbliver intakt.

For det andet ville eksistensen af et så stort antal mutationer i S-genet kræve ændringer i virussens replikerende maskineri for at tillade, at så mange fejl forekommer. Forandringer i dette maskineri kan give problemer med virusreplikationen.

Endelig er virussen afhængig af værtens ressourcer til at bygge sine proteiner, som eksempelvis værtens specielle RNA-molekyler (transfer-RNA) og aminosyrer.

Disse ressourcer, og potentielt andre, opfylder muligvis ikke virussens krav og kan derfor føre til funktionsfejl. Det vil sige, at den muterede virus kan løbe ind i et 'udbud og efterspørgsels'-problem.

Muligvis mere smitsom, men mindre alvorlig

Kort sagt, et sådant 'supermuteret' S-gen vil sandsynligvis sætte sine spor i virussens generelle tilstand; et eller andet skal være mindre effektivt for at kunne rumme produktionen af et supermuteret S-gen.

Dette tab er normalt i den mikrobielle verden. For eksempel står brugen af antibiotika bag antimikrobiel resistens i bakterier. Men i deres fravær mister bakterier ofte denne egenskab, da det koster meget energi.

Dette kan betyde, at Omikron-varianten muligvis er mere smitsom (hvilket aktuelle data fra den virkelige verden også viser) end Delta, men at den muligvis forårsager mindre alvorlig sygdom.

Tidlig data fra Sydafrika og de første tilfælde, der er identificeret rundt omkring i verden, indikerer, at Omikron-tilfældene indtil videre ikke har været associeret med flere tilfælde af alvorlig sygdom og død.

Vil vaccination eller tidligere infektion beskytte mod Omikron?

De nuværende vacciner er designet til at beskytte mod alvorlig COVID-19; det vil sige beskytte mod hospitalsindlæggelse og død.

De klarede det dog bedre end håbet og reducerede smitte med helt op til 80 procent (for mRNA-vacciner) og bremsede smittespredningen.

Om Omikron-varianten kan 'undvige' immunresponset fra vaccination eller naturlig immunitet vides ikke.

Et studie, der endnu ikke er peer reviewed, viser dog, at antallet af reinfektioner med Omikron er langt højere end antallet af tilfælde registreret under Beta- og Delta-udbruddene i Sydafrika.

Rapporten indikerer, at immuniteten opnået som følge af tidligere infektion med Beta- eller Delta-varianten muligvis ikke afværger infektion med Omikron.

Dette fund kan muligvis forklare den hurtige stigning af Omikron-tilfælde i Sydafrika, hvor en stor del af befolkningen blev smittet i løbet af Alfa-, Beta- og Delta-udbruddene.

På grund af utilstrækkelige data kan studiet ikke konkludere noget om beskyttelsen fra vaccineinduceret immunitet mod Omikron; vaccinedækningen i Sydafrika er kun omkring 25 procent.

Gennembrudsinfektioner med Omikron rundt omkring i verden indikerer, at Omikron muligvis er noget af en udfordring for vaccinerne i forhold til infektion.

Det er værd at bemærke, at en infektion kan være både asymptomatisk eller mild.

Vaccinerne vil sandsynligvis beskytte mod et alvorligt COVID-19-forløb, som nylige rapporter fra Sydafrika, som endnu ikke er peer reviewed, indikerer.

I lyset af mange rapporteringer om at neutraliserende antistoffer opnået gennem vaccination eller infektion aftager med tiden, skynder mange lande sig med at give boostervacciner samt øge vaccinationsdækningen for at beskytte befolkningen mod en mulig genopblussen, blandt andet i Canada. 

Boostervaccinerne beskytter mod smitte samt alvorlig sygdom i kliniske studier samt data fra den virkelige verden.

En nylig rapport fra Pfizer indikerer, at boostervaccinerne kan ændre Omikrons smittespredning.

Hvad vil der ske med Omikron i den nærmeste fremtid?

Adskillige laboratorier rundt omkring i verden vurderer, hvor Omikron står med hensyn til smitsomhed, virulens, hvor svær sygdom varianten kan forårsage, samt evne til at 'undvige' immunresponset fra vaccination. Vi er i øjeblikket sat i venteposition.

I Canada bør man fortsætte med indsatsen for at øge vaccinedækningen til 90 procent eller mere i befolkningen. Vaccinerne virker!

Godkendelsen af vacciner til børn i alderen 5 til 11 år vil uden tvivl fyre yderligere op under vaccinedækningen og ændre Omikron-smittespredningen. Samtidig bør vi fortsætte med folkesundhedsforanstaltninger:

• Mundbind: Data fra den virkelige verden viser, at de afværger spredning af virussen betydeligt.
• Hold afstand: COVID-19 er en luftbåren sygdom.
• God håndhygiejne.
• Ingen store forsamlinger, især ikke indendørs.

Sidst, men ikke mindst, minder fremkomsten af Omikron-varianten os endnu en gang om, hvor vigtigt det er at hjælpe udviklingslandene med deres vaccinationsprogrammer.

Virussen vil fortsætte med at udfordre de fremskridt, som udviklede lande gør gennem vaccination, så længe virussen finder grobund for at udvikle sig andre steder i verden.

Denne artikel er oprindeligt publiceret hos The Conversation og er oversat af Stephanie Lammers-Clark.