Bemærk, at denne artikel er fra april. Vil du læse om mutationer i mink, så læs også artiklen 'Ny corona-mutation i mink: Hvad ved vi egentlig?'
På Færøerne og i Kina har man fundet to forskellige varianter af coronavirus, hvor den ene tilsyneladende spredes hurtigere end den anden.
Kortlægning af coronavirussens arvemasse i Island har vist, at der alene i Island findes 40 mutationer af coronavirus, og nu viser analyser fra Aalborg Universitet og Statens Serum Institut, at coronavirus tilsyneladende muterer, hver gang den inficerer en ny person.
Skal vi være bange for mutationer og nye varianter af coronavirus?
Hvad er egentlig forskellen på en mutation og en variant?
Og hvordan påvirker mutationsraten vores muligheder for at udvikle vaccine?
Videnskab.dk har talt med en række virusforskere.
Mutationer kan være 'stumme' - altså uden betydning
For at forstå, hvordan og hvorfor virus muterer, skal vi lige have på plads, hvad en virus egentlig er.
En virus består af en streng af arvemateriale omgivet af en skal, der omslutter arvematerialet. Den kan ingenting på egen hånd.
Men når den møder en celle, som den kan inficere, bliver virussens arvemateriale vækket til live.
Arvematerialet bliver inkorporeret i cellen, og cellen begynder nu at lave de proteiner, virussens arvemateriale koder for.
Alt det kan du læse meget mere om i denne artikel: Skridt for skridt: Sådan smitter ny coronavirus
Coronavirus er en RNA-virus. Det betyder, at det arvemateriale, virus har med sig, består af RNA, som er en enkelt streng af baser, der ved hjælp af de rigtige enzymer, kan få en celle til at lave bestemte proteiner og nye viruspartikler.
»Når virus muterer, skyldes det tilfældige 'slåfejl', når RNA strengen kopieres, og der laves nye viruspartikler. Mange har ingen betydning overhovedet. Det kaldes stumme mutationer. Nogle kan give virus en fordel, og så kan de komme til at dominere,« forklarer professor i virologi Allan Randrup Thomsen fra Københavns Universitet til Videnskab.dk.
Mutationer er næsten altid harmløse eller skadelige… for virus
En mutation kan for eksempel bestå i, at to baser på RNA-strengen har byttet plads. Hvis det ikke ændrer på virussens evner til at inficere og de proteiner, virussen laver, stadig er de samme, så er mutationen stum.
»Mutationer sker hele tiden også i dine celler. Men i cellerne er der kontrolmekanismer, som retter mutationerne. Det har virus ikke, og når virus inficerer og overtager en celle, så er kontrollen fuldstændigt tabt,« siger virusforsker på Roskilde Universitet Håvard Jenssen til Videnskab.dk.
Han forsker selv i DNA-virus, som muterer langt mindre end RNA-virus. Læs mere om det i boksen under artiklen.
»Hvis én celle laver 100 nye viruspartikler, så vil et meget stort antal af dem være anderledes - altså, være mutanter af den oprindelige virusstamme. Mange af dem vil have tabt evnen til at inficere celler,« siger han.
Størstedelen af mutationerne er altså enten helt harmløse eller skadelige for viruspartiklen.
Kortlægning af mutationer kan kortlægge smittekæder
Når Statens Serum Institut kan se, at virus muterer, hver gang den skifter vært, og når man i Island finder 40 forskellige coronavirus-mutationer, så er størstedelen stumme mutationer.
Kortlægningen af mutationerne er vigtig for at forstå smittekæderne. Altså, hvordan virus spredes, og hvor smitten er startet.
»Man kan bruge den slags studier til at finde grupper af virus med samme mutationer i arvemassen. På den måde kan man i et vist omfang få indsigt i smittekæderne, og hvordan virus udvikler sig,« siger Allan Randrup Thomsen.
Professor og overlæge på Statens Serum Institut Anders Fomsgaard er med til at lave analyserne af den danske coronavirus. Han fortæller, at den omfattende kortlægning af coronavirussens arvemateriale i Danmark blandt andet har vist, at smitten tilsyneladende især kom ind med skituristerne fra Østrig og Italien.
»Vi kan også kortlægge smittespredning fra større events som for eksempel hestemessen i Herning,« siger Anders Fomsgaard til Videnskab.dk.
Forskernes kortlægning af virussens arvemateriale bruger de også til at se, om der er mønstre af mutationer, som går igen.
»Vi kan opdage, om der er en ophobning af en bestemt mutation, som har fået en biologisk fordel. Intentionen er at holde øje med, om virus ændrer egenskaber. Det kan også bruges til at se, om der er en bestemt virustype, der har ramt dem, der er særligt syge og døde. Eller om der er en mutation, der går igen, og som smitter mere,« siger Anders Fomsgaard.
Nogle af de tilfældige mutationer kan dog styrke virussen. Den kan for eksempel ændre evne til at inficere bestemte celletyper eller blive i stand til at inficere andre værter. Det var det, der skete, da virus blev overført fra flagermus til mennesker.
Virus var optimalt tilpasset flagermusen, men muterede tilstrækkeligt til at kunne inficere og sprede sig i mennesker, og den bedst tilpassede mutation fortsatte med at sprede sig.
»Det er et klassisk darwinistisk princip. Evolution er baseret på mutationer,« påpeger Allan Randrup Thomsen.
For at finde ud af, om mutationer har styrket virus, for eksempel ved at gøre den mere smitsom, er det ikke nok at kortlægge virussens arvemateriale. Man skal også lave mere omfattende laboratorieforsøg med antistoffer og forsøgsdyr.
Det har man ikke gjort hverken i Danmark eller i Island, simpelthen fordi man endnu ikke er i stand til at lave den type forsøg.
Mutationer kan være en fordel for os
Mutationer er altså tilfældige og helt naturlige. De mutationer, som enten er uskadelige for virus eller giver den en fordel, det er dem, der overlever.
Kan der så komme en farligere og mere dødelig variant?
I princippet ja, vurderer både Allan Randrup Thomsen og Håvard Jenssen.
»Hvis vi ser på det på en længere bane, så vil det nok ikke ske, men der kan komme udsving, hvor vi kan se varianter med større dødelighed. Men de vil normalt også hurtigt forsvinde igen, hvis værten oftere dør,« siger Allan Randrup Thomsen.
Hvorfor nu det? Er det ikke en del af virussers natur at gøre os syge og slå os ihjel?
Nej, forklarer Lasse Vinner fra Globe Institute på Københavns Universitet, der forsker i evolution og virus.
»Udfra virussers 'synspunkt' er det mest optimale, at du gør værten så lidt syg som muligt. Så virussen kan gro i sin vært og sprede sig til så mange som muligt, men uden at skade sin vært,« siger han.
Hvis værten bliver meget syg og ikke går udenfor eller ligefrem dør af virussen, så stopper spredningen af virus.
På den måde er coronavirus formentlig bedre tilpasset de flagermus, den nok kom fra. Den kunne spredes blandt flagermusene, men uden at gøre dem specielt syge.
Hvis den får lov, vil evolutionen favorisere, at virussen tilpasser sig til den nye vært, så den kan formere sig på en måde, som giver mest mulig virusspredning.
»Når virus skifter vært, som coronavirus for nylig har gjort, da den smittede os mennesker, er der bedre muligheder for, at mutationer kan overleve, fordi virus ikke er optimalt tilpasset det nye miljø,« siger Allan Randrup Thomsen.
»Tilpasningen vil gøre, at de viruspartikler, som spredes bedst, men gør værten mindst syg, vil dominere. Derfor vil coronavirus med stor sandsynlighed udvikle sig til at blive mere smitsom, men gøre os mindre syge,« vurderer han.
Hvad med den nye og mere aggressive variant?
Mutationer sker altså hele tiden og i princippet er alle mutanter en slags varanter af den oprindelige virusstamme. Men for at man kalder det en variant skal mutationerne have gjort, at virus har ændret egenskaber.
Det kan for eksempel være, at en række tilfældige mutationer har gjort nogle viruspartikler i stand til at inficere en anden slags celler end før, eller at de er blevet bedre til at inficere. Så er der kommet en ny variant.
I starten af marts udgav kinesiske forskere et lille studie, hvor de havde kortlagt coronavirussens arvemateriale fra 103 patienter.
De så, at der i virussen var to mutations-mønstre, og det ene mønster var langt mere udbredt i patienterne.
På den baggrund skrev flere medier, at der havde udviklet sig en mere smitsom variant af coronavirus.
Senere fandt man det samme mønster på Færøerne, og Statens Serum Institut ser samme mønster i Danmark. Altså, at der findes to varianter af coronavirus, og den mest smitsomme er mest udbredt.
At der findes to varianter er ifølge både Allan Randrup Thomsen og Anders Fomsgaard veldokumenteret:
»I Kina er det meget indirekte, at man konkluderer, at den ene smitter hurtigere end den anden. Men jeg mener godt, man kan konkludere, at der er to varianter. Jeg vil ikke sige, at den ene er farligere, men den smitter tilsyneladende hurtigere,« siger Allan Randrup Thomsen.
Han fremhæver, at for at få fuld indsigt i de mulige varianters dødelighed og evne til at sprede sig, så ville man skulle teste på mennesker, og det kan man af gode grunde ikke.
Europa er ramt af den nye variant
Ifølge Anders Fomsgaard er den variant, der har fundet vej til Europa, den, som kinesiske forskere vurderede, var den mest smitsomme.
»Den oprindelige form af virus havde én aminosyre på overfladen, som muterede til en anden aminosyre, så den smittede bedre. Hele Europa har fået den muterede version,« vurderer Anders Fomsgaard.
Her er der altså sket en mutation, som har ændret virus nok til, at der ifølge Anders Fomsgaard og Allan Randrup Thomsen er tale om en ny variant.
De analyser og genkortlægninger, Anders Fomsgaard og hans kollegaer på Statens Serum Institut og Aalborg Universitet laver af den danske coronavirus, viser, at virussen muterer cirka hver 14. dag, men det er små mutationer, og overordnet har virus ikke ændret sig.
»Vi ser ikke ophobninger af mutationer, som går igen. Og det tyder på, at virus ikke ændrer egenskaber,« siger Anders Fomsgaard.
Interessant i forhold til vaccine
Ifølge Allan Randrup og professor i immunologi på Københavns Universitet Jan Pravsgaard er studier af mutationer særligt relevante for at få indblik i smitteveje, mens undersøgelser af mulige varianter primært er vigtige i forhold til udvikling af en vaccine.
Ingen af dem er synderligt bekymrede for, at en vaccine hurtigt vil blive uvirksom på grund af mutationer eller udvikling af nye varianter af virus.
»De vacciner, man arbejder med, er overvejende rettet mod s-proteinet, som er det protein, virus bruger til at binde sig til vores celler. Der er grænser for, hvor meget s-proteinet kan ændre sig, uden at det vil gøre virus ude af stand til at inficere celler. Jeg er ikke så nervøs for, at en vaccine vil blive uddateret meget hurtigt,« siger Allan Randrup Thomsen.
Der kan dog godt ske mindre ændringer i s-proteinet, som kan betyde, at de antistoffer, kroppen har udviklet mod proteinet, ikke kan binde på det, vurderer Jan Pravsgaard.
»Der er noget handlefrihed for virus i forhold til mutationer i s-proteinet. Så kan du i princippet risikere, at antistofferne ikke finder virus, og så er du nødt til at udvikle en ny vaccine,« siger han.
\ Læs mere
\ RNA virus mangler korrekturlæsning af arvematerialet
Coronavirus er en såkaldt RNA-virus. Det samme gælder influenzavirus.
RNA-virus har ofte sit arvemateriale organiseret i en enkelt streng af arvemateriale.
En anden type virus kaldet DNA-virus består typisk af en dobbelt streng af basepar.
DNA-virus muterer sjældnere, fordi der findes nogle særlige enzymer, som tjekker for og retter ændringer i DNA-strengen, når den kopieres, og der laves nye viruspartikler.
HPV, herpes og skoldkopper er alle DNA virusser.
»DNA-virus har det, vi kalder proof-reading. Som er en slags korrekturlæsning af den nye DNA-streng,« siger Allan Randrup Thomsen.
Derfor har RNA-virus en højere mutationsrate. Men det betyder også, at mange viruspartikler ikke kan inficere nye celler og dermed sprede sig.
»Langt de fleste RNA-virusser har ikke molekylært værktøj til at rette fejl i baserne på RNA-strengen. Og langt de fleste mutationer er enten stumme eller skadelige for virus. Så typisk er det kun 1 ud af 100 virus partikler, der kan faktisk kan føre virus videre,« siger Allan Randrup Thomsen.
Coronavirus har dog nogen grad af proof-reading, fortæller Allan Randrup Thomsen. Derfor muterer den mindre end for eksempel influenzavirus, som også er en RNA-virus, men uden enzymer til at sikre, at RNA-strengen bliver rigtig, når den kopieres.
