Biologi

Varför är forskarna rädda för mutationer?

Yasmin Taresh

Covid–19 har inte bara fört med sig en global pandemi, utan även en produktion av vaccin i en sådan takt som aldrig skådats förr. Dessutom har vi för allra första gången välkomnat en ny vaccinsort till familjen, nämligen RNA-vaccin, som för tillfället produceras av läkemedelsföretagen Pfizer och Moderna. Men i takt med att viruset sprider sig i samhället och passerar allt fler miljöer och människor så ökar samtidigt risken för att viruset muterar och får lite andra funktioner. Eftersom RNA-vaccin är beroende av aminosyrasekvenserna för proteiner i viruset kan förändringar därmed ge förödande konsekvenser för effektiviteten av vaccinet.

Men vad är det som egentligen händer vid en mutation? Lugn – vi ska reda ut vad begreppet faktiskt innebär. 

Små mutationer händer hela tiden i vår kropp och i våra celler. Faktum är att mutationer är en viktig förutsättning för evolutionen, då vi konstant anpassar oss efter nya biotiska och abiotiska faktorer runt omkring oss. Men för att förstå grunderna för vad som händer när en mutation uppstår måste vi först titta på hur det egentligen ser ut i cellerna. I våra celler finns det en cellkärna, där allt vårt arvsanlag samlas i form av deoxiribonukleinsyra, mer känt som DNA. Det i sin tur är uppbyggt av kvävebaser som sitter i kompletterande par, lite som en stege med en spiralformad struktur. Den främsta uppgiften som DNA har är att visa, genom kvävebaserna, hur proteiner ska vara uppbyggda. För att ribosomerna som tillverkar proteinet utanför cellkärnan ska förstå det, måste det finnas någon form av mall, ett recept på vilka kvävebaser och därmed aminosyror som ska byggas ihop för att skapa det aktuella proteinet. Det som fungerar som en mall kallas just för RNA och kännetecknas genom att vara en enkelsträngad DNA-sekvens som kodar för en av varje kvävebaspar. 

An Introduction to DNA Transcription

Bild 1: DNA transkriberas till RNA som sedan translateras till proteiner. 

 Bildkälla: https://www.thoughtco.com/dna-transcription-373398

Vad är det då som kan gå fel, kan man tänkas fråga sig? Jo, när RNA kopierar DNA under processen som kallas för ”transkription” finns det en stor risk till att någon av kvävebaserna hamnar fel eller faller bort. I de allra flesta fall är detta normalt och orsakar inga större förändringar i det slutgiltiga proteinets arbetsuppgift. Dessa kallas för recessiva mutationer, och är alltså inte framträdande i det resulterande proteinet – de påverkar inte processen. Men vissa gånger kan mutationer leda till att viktiga aminosyror ersätts med andra, något som skulle leda till att exempelvis ett virus antingen dör eller får förändrade beteenden. Och det är just detta som diskuteras vilt just nu när det kommer till Covid–19-vaccinen gjorda genom RNA-teknik. 

Tekniken går ut på att utsätta cellerna i kroppen för en liten del av taggproteinet på Covid–19-viruset, ”the spike protein”, och därmed göra proteinet igenkännbart för immunsystemet så att det lättare ska kunna förbereda sig och motverka eventuella infektioner som innehåller samma sorts protein. Forskare har dock sett att de nya mutationerna 501Y respektive N501Y, som upptäcktes först i Sydafrika och Storbritannien, har visat en tendens att vara mindre sårbara på antikroppar som utvecklas av att man redan haft infektionen tidigare. 

Det betyder att man löper större risk att smittas av Covid–19 igen, fast denna gång med den nya, muterade varianten. Viruset har alltså gång på gång muterat sitt genom så att det blir mer motståndskraftigt och kan ”överleva” fler miljöer än den tidigare var anpassad för, så kallad naturlig selektion. Detta beteende märktes först av i de tidigare behandlingarna av Covid–19, där en av dessa var ”rekonvalescerande plasmabehandling”, en slags behandling där blod från personer med antikroppar används för att plantera antikroppar hos andra infekterade. Man såg hur viruset i en oroväckande drastisk kurva muterade sig i sådan mån att den nästan inte svarade mot antikropparna längre. Detta ledde till, som vi nu vet, att smittspridningen i början av pandemin förra året ökade som en brant uppförsbacke där ingenting kunde få det att vända tillbaka–förutom ett fungerande vaccin som var alltför långt bort i tiden. 

Men en liten ljusglimt i det hela idag är att forskare är eniga om att effekterna av vaccinen från Pfizer och Moderna inte kommer att hämmas av dessa nya mutationer, i alla fall inte i dagsläget. Den sydafrikanska mutationen av Covid–19 tros bara ha 8 mutationer av 1270 stycken i aminosyrasekvensen, vilket klassas som en låg nivå i jämförelse med en direkt organismdödlig allmänmutation. Detta betyder dock inte att inga fler mutationer kan uppstå hos virusets gener för taggproteinet som kan ha helt oväntade effekter på vaccinen. Vi måste därför hålla i och hålla ut, så att smittan inte förs vidare och har möjligheten att mutera ytterligare. Vi får helt enkelt inte ge den chansen att vinna. 

Källor som användes i den här artikeln

BBC; How will Covid-19 evolve in the future?; BBC ; 2021; https://www.bbc.com/future/article/20210119-covid-19-variants-how-the-virus-will-mutate-in-the-future, 2021-02-02.

University Of Cambridge; RNA vaccines: an introduction; University Of Cambridge ; 2018; https://www.phgfoundation.org/briefing/rna-vaccines , 2021-02-03.

Scientific American; The Most Worrying Mutations in Five Emerging Coronavirus Variants; Scientific American ; 2021; https://www.scientificamerican.com/article/the-most-worrying-mutations-in-five-emerging-coronavirus-variants/ , 2021-02-05.

Illustrerad Vetenskap; Coronamutationer – allt du behöver veta om coronamutationer; Illustrerad Vetenskap ; 2021; https://illvet.se/medicin/sjukdomar/coronamutationer-allt-du-behover-veta-om-coronamutationer , 2021-02-05.