Bagaimana mutasi muncul, apakah layak menunggu jenis baru virus corona?

2024 Pengarang: Seth Attwood | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-16 16:08

Pada Oktober tahun lalu, di suatu tempat di India, seseorang yang mungkin mengalami gangguan kekebalan jatuh sakit dengan COVID-19. Kasusnya mungkin ringan, tetapi karena ketidakmampuan tubuhnya untuk melepaskan diri dari virus corona, ia berlama-lama dan berlipat ganda. Saat virus bereplikasi dan berpindah dari satu sel ke sel lain, potongan-potongan materi genetik menyalin dirinya sendiri secara tidak benar. Dengan virus yang dimodifikasi ini, dia menginfeksi orang-orang di sekitarnya.

Beginilah, menurut para ilmuwan, jenis virus corona Delta muncul, yang mendatangkan malapetaka di seluruh dunia dan merenggut banyak nyawa setiap hari. Selama pandemi COVID-19, ribuan varian virus ini telah diidentifikasi, empat di antaranya dianggap "memprihatinkan" - Alpha, Beta, Gamma, dan Delta.

Yang paling berbahaya di antara mereka adalah Delta, menurut beberapa laporan itu sekitar 97% lebih menular daripada virus corona asli, yang muncul pada 2019 di Wuhan. Tapi, bisakah ada strain yang lebih berbahaya daripada Delta? Memahami bagaimana mutasi terjadi akan membantu menjawab pertanyaan tersebut.

Coronavirus lebih rentan terhadap mutasi daripada virus lain

Pergantian peristiwa seperti di India tidak mengejutkan para ahli mikrobiologi. Tentu saja, mereka tidak dapat memprediksi di mana dan kapan virus yang lebih mematikan akan muncul, dan apakah itu akan terjadi, tetapi kemungkinan mutasi yang berbahaya telah diakui sepenuhnya. Menurut Bethany Moore, ketua Departemen Mikrobiologi dan Imunologi di Universitas Michigan, setiap kali virus memasuki sel, ia mereplikasi genomnya untuk menyebar ke sel lain.

Selain itu, virus corona menyalin genom mereka lebih ceroboh daripada manusia, hewan, atau bahkan beberapa patogen lainnya. Artinya, dalam proses menyalin kode genetik mereka sendiri, mereka sering membuat kesalahan, yang mengarah pada mutasi. Padahal, ada virus yang lebih sering bermutasi daripada virus corona, misalnya flu. Ini karena RNA virus corona mengandung enzim proofreading yang bertanggung jawab untuk memeriksa salinan ganda. Karena itu, paling sering dalam bentuk apa ia masuk ke dalam diri seseorang, dengan cara ini ia berasal darinya.

Namun, seperti yang dikatakan ahli epidemiologi, untuk menyebabkan kerusakan yang tidak dapat diperbaiki pada dunia, banyak salinan yang salah disalin tidak diperlukan. Virus yang ditularkan melalui tetesan udara, misalnya, selama percakapan, menyebar jauh lebih cepat daripada yang ditularkan secara seksual, melalui darah, atau bahkan melalui sentuhan. Selain itu, virus semacam itu memiliki bahaya lain - orang yang terinfeksi dapat menularkannya, dan bahkan versi mutasinya, bahkan sebelum dia mengetahui tentang infeksinya.

Mutasi individu dari virus corona kurang berbahaya daripada evolusi konvergen

Sebagian besar mutasi membunuh virus dengan sendirinya, atau mati karena kurangnya penyebaran, yaitu, pembawa menularkannya ke sejumlah kecil orang yang mengisolasi dan mencegah penyebaran virus lebih lanjut. Tetapi ketika sejumlah besar mutasi dibuat, beberapa di antaranya secara tidak sengaja berhasil "melarikan diri" dari lingkaran pembawa yang terbatas, misalnya, jika orang yang terinfeksi mengunjungi tempat yang ramai atau acara dengan jumlah peserta yang banyak.

Namun, menurut Vaughn Cooper, profesor mikrobiologi dan genetika molekuler, para ilmuwan paling takut bahkan tidak pada mutasi virus mana pun, tetapi perubahan serupa yang terjadi pada banyak varian independen. Perubahan seperti itu selalu membuat virus lebih sempurna dalam hal evolusi. Fenomena ini disebut evolusi konvergen.

Misalnya, pada semua galur yang disebutkan di atas, mutasi terjadi pada salah satu bagian protein lonjakan (spike protein). Tonjolan ini membantu virus menginfeksi sel manusia. Jadi, sebagai akibat dari mutasi D614G, satu jenis asam amino (disebut asam aspartat) diganti dengan glisin, yang membuat virus lebih menular.

Mutasi umum lainnya, yang dikenal sebagai L452R, mengubah asam amino leusin menjadi arginin, sekali lagi dalam protein lonjakan. Mengingat mutasi L452 telah diamati di lebih dari selusin klon individu, dapat disimpulkan bahwa itu memberikan keuntungan penting bagi virus corona. Asumsi ini baru-baru ini dikonfirmasi oleh para peneliti setelah mengurutkan ratusan sampel virus. Selain itu, seperti yang disarankan para ilmuwan, L452R membantu virus menginfeksi orang dengan kekebalan tertentu dari virus corona.

Karena protein lonjakan sangat penting untuk pengembangan vaksin dan perawatan, para ilmuwan telah melakukan sejumlah besar penelitian untuk mempelajari mutasi di dalamnya. Tetapi, beberapa ilmuwan percaya bahwa studi tentang mutasi pada protein lonjakan saja tidak cukup untuk memahami virus. Secara khusus, pendapat ini diamini oleh Nash Rochman, seorang ahli virologi evolusioner.

Rohman adalah salah satu penulis artikel baru-baru ini yang menyatakan bahwa, meskipun protein lonjakan merupakan elemen penting dari virus, ada juga bagian lain yang sama pentingnya, yang disebut protein nukleokapsid. Ini adalah lapisan yang mengelilingi genom RNA virus. Menurut ilmuwan, kedua bidang ini dapat bekerja sama. Artinya, varian dengan mutasi pada protein lonjakan tanpa perubahan protein nukleokapsid dapat berperilaku sangat berbeda dari varian lain yang memiliki mutasi pada kedua protein.

Sekelompok mutasi yang bekerja bersama disebut epistasis. Simulasi oleh Rohman dan rekan menunjukkan bahwa sekelompok kecil mutasi pada titik yang berbeda dapat membantu virus lolos dari antibodi dan dengan demikian membuat vaksin menjadi kurang efektif.

Ancaman mutasi berbahaya dari virus corona akan tetap ada hingga akhir pandemi

Kekhawatiran terbesar para ilmuwan adalah kenyataan bahwa mutasi yang muncul yang resisten terhadap vaksinasi sedang muncul. Semua vaksin saat ini menunjukkan keefektifannya. Namun, varian Mu terbaru telah terbukti jauh lebih tahan terhadap mereka daripada semua strain sebelumnya, termasuk varian Delta.

Mengingat bahwa sebagian kecil dari populasi dunia masih divaksinasi, virus tidak memerlukan mutasi khusus yang mampu sepenuhnya mengakali sistem kekebalan. Para ahli percaya lebih mudah bagi virus untuk menemukan cara baru dan lebih baik untuk menginfeksi miliaran orang yang belum memiliki kekebalan.

Namun, tidak ada yang tahu mutasi apa yang ada di depan dan berapa banyak kerusakan yang dapat ditimbulkannya. Mengingat masa inkubasi yang panjang, virus dengan mutasi berbahaya dapat bertahan hidup dan menyebar ke seluruh planet, bahkan jika berasal dari daerah yang jarang penduduknya.

Memahami masalah mutasi, penting untuk memahami satu hal - mereka terjadi ketika ada replikasi virus. Mutasi yang muncul tahun ini di berbagai negara menjadi alasan pandemi belum terkendali. Artinya, semakin mengamuk pandemi, semakin banyak mutasi yang muncul, yang pada gilirannya berkontribusi pada penyebaran virus yang lebih besar. Oleh karena itu, cara terbaik untuk mencegah munculnya galur yang lebih berbahaya di masa depan adalah dengan membatasi jumlah ulangan. Saat ini, vaksinasi membantu dalam hal ini, serta kepatuhan terhadap tindakan pencegahan.