Hoeveel erger kan het coronavirus nog worden?

Het virus zal zich blijven ontwikkelen. Dit is wat wetenschappers wel en niet weten over de toekomst van Covid-19.

de delta variant van het coronavirus is hier. Het is eng. Het lijkt zich gemakkelijker te verspreiden dan alle varianten die we tot nu toe hebben gezien. Het wordt snel de dominante stam van het virus en verslaat andere stammen. Maar het is misschien niet de laatste.

Als ik naar het nieuws over delta kijk, blijf ik me afvragen: wat nu? Hoe kan SARS-CoV-2, het coronavirus dat Covid-19 veroorzaakt, zich blijven ontwikkelen? Het evolutiewerk is immers nooit voorbij. Verandering is constant.



Is er over een jaar misschien een omega-variant die twee keer zo overdraagbaar is als delta? Het grote antwoord op je vraag is dat we het niet echt weten, Kari Debbink , zegt een viroloog die virale evolutie bestudeert aan de Bowie State University.

Ze is niet de enige. Ik heb verschillende virologen en experts op het gebied van infectieziekten gevraagd hoe Covid-19 zich zal blijven ontwikkelen, en ze vertelden me allemaal dat er geen manier is om het zeker te weten.

waarom willen mensen het vaccin niet krijgen?

Ik denk dat iedereen die je een definitief antwoord geeft er waarschijnlijk vol van is, zegt: Adam Lauring , een arts en viroloog aan de University of Michigan Medical School.

Meld je aan voor de nieuwsbrief van The Weeds

De Duitse Lopez van Vox is hier om u te begeleiden bij de uitbarsting van beleidsvorming van de Biden-regering. Schrijf u in om onze nieuwsbrief elke vrijdag te ontvangen.

Maar dat betekent niet dat wetenschappers volledig in het duister tasten. Ze schetsten enkele brede lessen voor de toekomst van virussen zoals SARS-CoV-2 en verschillende algemene scenario's voor hoe het coronavirus zich zou kunnen blijven ontwikkelen. En, behulpzaam, legden ze uit waarom we geen glazen bol hebben om de toekomst te ontcijferen.

Belangrijker nog, ze legden uit dat deze onzekerheid des te meer reden zou moeten zijn om zoveel mogelijk mensen over de hele wereld zo snel mogelijk te laten vaccineren. Omdat de volgende variant erger kan zijn.

Ik denk dat mensen het idee beginnen te krijgen dat de pandemie grotendeels voorbij is, zegt Debbink. Ik zou het virus op dit moment niet tellen.

Wetenschappers begrijpen hoe we hier zijn gekomen, maar niet waar we heen gaan

Terwijl de varianten naar voren kwamen, herhaalden virologen en deskundigen op het gebied van infectieziekten een refrein: Dit was te verwachten . Virussen evolueren. Het coronavirus verandert, want elke keer dat het virus kopieën van zichzelf maakt — vaak miljarden keren in een enkele geïnfecteerde persoon - het kan kleine veranderingen in zijn genetica krijgen, die zijn vorm en eigenschappen kunnen beïnvloeden. Dit kan op zijn beurt de manier veranderen waarop de ziekte zich verspreidt en mensen treft.

Delta is bijvoorbeeld zorgwekkend: gedeeltelijk omdat het mutaties heeft gekregen dat kan het toelaten om sneller te repliceren in het lichaam van een persoon.

Maar wat een beetje lastig te begrijpen is, is dat hoewel varianten werden verwacht, het onmogelijk was om te voorspellen welke vorm ze zouden aannemen. Dat was waar aan het begin van de pandemie, en dat is nu nog steeds zo.

Waarom?

Het heeft met cijfers te maken. Het genoom van het virus is bijna 30.000 nucleotidebasen lang. Dat is een orde van grootte eenvoudiger dan onze genetische code, die ongeveer 3 miljard basen lang is. Maar toch heeft het genoom van het virus veel locaties waar een mutatie kan optreden.

Het is gewoon niet haalbaar om individueel te testen wat een verandering op een van die locaties zou doen met de structuur en het gedrag van het virus. Het is te veel, zegt Debbink.

Toevoeging aan de complexiteit: Mutaties treden niet alleen op zichzelf op, ze treden op in combinatie met elkaar, zegt Stephen Goldstein , een viroloog die de evolutie van coronavirussen bestudeert aan de Universiteit van Utah.

Dus een enkele mutatie, op één locatie in het genoom, verhoogt op zichzelf misschien niet de overdraagbaarheid van het virus. Maar als het gepaard gaat met een andere mutatie, zou het kunnen. Er zijn enorm veel combinaties mogelijk, zegt Goldstein. Er is zoveel complexiteit dat we het niet kunnen begrijpen.

In het geval van de alfa-variant, die de krantenkoppen begon te halen rond het begin van het jaar , Goldstein zegt dat er één mutatie is - een verandering in het spike-eiwit van het virus - waardoor het waarschijnlijk steviger aan menselijke cellen kon binden. Maar was alpha daarom zo besmettelijk? We weten het echt niet, zegt hij. Omdat er al die andere mutaties zijn die alfa heeft, begrijpen we niet echt wat ze alleen doen, laat staan ​​in combinatie met elkaar.

Dit zijn het soort complicaties waardoor sommige virologen een gevoel van ontzag krijgen voor hun werk. Een virus is zo eenvoudig dat volgens sommige definities , het leeft niet eens. Maar het is in staat tot al deze astronomische complexiteit.

Het is zo complex dat zelfs de lessen die uit de ene variant zijn geleerd, niet van toepassing zijn op een andere. Delta is beter overdraagbaar dan alfa. Maar het deelt geen enkele belangrijke mutatie met alfa, zegt Goldstein. Het laat wetenschappers niet echt begrijpen waarom delta zo overdraagbaar is.

Amanda Northrop/Vox

Er is waarschijnlijk een limiet aan hoe erg het coronavirus kan worden

Er zijn een paar verschillende (maar overlappende) dimensies waarop het virus kan evolueren.

  • Een is overdraagbaarheid , wat betekent dat het virus gemiddeld meer mensen kan besmetten. (Het is niet precies hetzelfde als besmettelijkheid, hoewel mensen de woorden soms door elkaar gebruiken. Je zou een persoon kunnen omschrijven als besmettelijk - wat betekent in het stadium van infectie wanneer ze in staat zijn het virus over te dragen, zegt Goldstein. Terwijl overdraagbaarheid een eigenschap van het virus.)
  • Een andere is virulentie , verwijzend naar de ernst van de symptomen van een geval van Covid-19. ( Het is nog onduidelijk of delta , of een van de andere varianten, zijn virulenter dan eerdere stammen.)
  • een derde is immuun ontsnappen , dat is wat er gebeurt wanneer virussen antilichamen en andere componenten van het immuunsysteem beginnen te ontwijken die ze proberen te neutraliseren. Virussen die deze eigenschap ontwikkelen, kunnen op zijn minst enig succes hebben om zich te verspreiden naar mensen die een zekere mate van immuniteit hebben verworven.

Hoewel de toekomstige evolutie van het virus langs deze dimensies onmogelijk te voorspellen is, kunnen wetenschappers een aantal gissingen doen op basis van hun kennis van eerdere uitbraken en enkele algemene principes over evolutie.

Er zijn kaders om over dit alles na te denken, zegt Lauring. Wat we niet weten, is hoe goed ze hier van toepassing zijn.

Een raamwerk is dat er waarschijnlijk een bovengrens is aan hoe erg het virus kan worden. Het kan waarschijnlijk niet voor altijd erger en erger worden.

Als het virus te overdraagbaar of te virulent wordt, zal het zichzelf opbranden, zegt Nash Rochman , die computationele genomica bestudeert aan de National Institutes of Health. Met andere woorden, als het coronavirus iedereen zou doden die het heeft geïnfecteerd (of als het elk mens op de planeet zou besmetten en ons immuunsysteem er beter in zou worden om het te bestrijden), zou het geen nieuwe gastheren meer hebben om te infecteren.

Kun je een virus hebben dat echt, echt besmettelijk en echt, echt dodelijk is? vraagt ​​Rochman. Het antwoord is waarschijnlijk niet.

Dus goed nieuws: Covid-19 kan niet voor onbepaalde tijd erger en erger worden.

Hoe overdraagbaar kan SARS-CoV-2 worden?

Maar waar ligt die bovengrens voor zowel overdraagbaarheid als virulentie, en hoe ver zijn we daarvan verwijderd?

Je raadt het waarschijnlijk al: niemand weet het.

Aan het begin van de pandemie leidde elk geval van Covid-19 tot gemiddeld twee of drie extra gevallen. Deze basisreproductiewaarde wordt R0 of R-naught genoemd. Met de nieuwe varianten schat Lauring ruwweg dat de gemiddelde besmettelijkheid nu waarschijnlijk dichter bij 4 ligt.

Kan Covid-19 meer op mazelen gaan lijken, wat een R0 die vaak wordt geschat op 12 of hoger? Tjonge, ik denk dat het me zou verbazen, maar wie weet? zegt Lauring.

Het virus wordt waarschijnlijk geconfronteerd met evolutionaire compromissen

Wetenschappers kennen de dimensies waarin het virus zou kunnen evolueren - overdraagbaarheid, virulentie, immuunontsnapping - maar ze weten niet of het virus met compromissen te maken zal krijgen als het zichzelf voor de een of de ander optimaliseert.

Het vermogen om over te dragen en virulentie - hoe nauw die twee dingen met elkaar verbonden zijn, is niet duidelijk, zegt Lauring. Zou een toekomstige variant zowel meer overdraagbaar als virulenter kunnen zijn? We weten het niet echt, gaat hij verder.

Het is ook waar dat het virus in de toekomst beter zou kunnen worden in het ontwijken van onze verdediging en zich zou kunnen ontwikkelen om detectie en vernietiging door ons immuunsysteem te voorkomen. Onderzoekers hebben andere coronavirussen gezien (die verkoudheden veroorzaken) doe dit over een periode van jaren . Enkele van de varianten een zekere mate tonen van immuunontduiking op dit moment; we zouden in de toekomst meer kunnen zien. (Natuurlijk kunnen wetenschappers, als reactie op het ontsnappen van het immuunsysteem, vaccins bijwerken om ons immuunsysteem voor te bereiden op nieuwe varianten.)

Maar hier kan ook een wisselwerking zijn. Het is mogelijk, zegt Rochman van de NIH, dat mutaties die leiden tot een verhoogde immuunontduiking, het virus ook minder besmettelijk maken. Het heeft te maken met het spike-eiwit van het virus, dat niet alleen bindt aan menselijke cellen, maar ook dient als het deel van het virus dat het immuunsysteem leert herkennen. Als het spike-eiwit verandert om cellen van het immuunsysteem voor de gek te houden, kan dat zijn vermogen om aan cellen te binden verminderen.

Nogmaals, dit valt nog te bezien.

Het is onwaarschijnlijk dat het coronavirus zich op geheel nieuwe manieren gaat verspreiden

Dus is er iets dat we hier kunnen voorspellen? Een aspect dat Lauring naar voren brengt bij het bestuderen van pandemieën uit het verleden, is dat de snelheid van verandering in het virus in de loop van de tijd zou moeten afnemen.

Met een nieuw pandemisch virus, zegt hij, is het in het begin gemakkelijker om grote winsten te maken. Er is laaghangend fruit in termen van evolutionaire winst te maken.

Maar, waarschuwt hij, die vertraging vindt meestal plaats in de loop van jaren, niet in maanden. Er zijn gegevens van de [H1N1-griep]pandemie van 2009 dat het virus zich in de eerste paar jaar het snelst ontwikkelde, en toen begon het een beetje te vertragen in termen van hoe snel het evolueerde. Over drie jaar, zegt hij, zou hij niet verwachten dat Covid-19 de grote sprongen in overdraagbaarheid die het nu maakt, zal blijven maken.

Nog een, meer zelfverzekerde voorspelling: SARS-CoV-2 zal waarschijnlijk de manier waarop het wordt verzonden niet drastisch veranderen.

Op dit moment is het een respiratoir virus. Het wordt overgedragen wanneer mensen die bij elkaar in de buurt zijn ademen, praten, schreeuwen, zingen, enz.

Als je aan een verkoudheidsvirus denkt, hoef je je geen zorgen te maken dat het seksueel overdraagbaar wordt of zoiets, zegt Debbink. Evenzo zal het waarschijnlijk niet veranderen om super oppervlakte-overdraagbaar te zijn. Dus dat is niet iets waar we ons per se veel zorgen over zouden maken.

Lauring is het daarmee eens. Ik denk niet dat het zijn transmissieroute zal veranderen, zegt hij. Het zal zich niet ineens op een andere manier verspreiden.

Alle evolutionaire veranderingen, zeggen de wetenschappers, zullen waarschijnlijk gradueel zijn, niet vriendelijk. Het virus kan dus min of meer overdraagbaar worden, maar het wordt geen heel ander virus met totaal nieuwe manieren van verspreiding.

Het goede nieuws is dat wetenschappers leren

We weten duidelijk niet welke nieuwe, verontrustende varianten van het coronavirus ons kunnen wachten. Maar we weten hoe we het ergste kunnen voorkomen. Hoe langer de pandemie voortduurt, hoe groter de kans dat het virus zich ontwikkelt. We moeten mensen blijven vaccineren. Dat zal niet alleen de verspreidingssnelheid vertragen, het zal ook het aantal gastheren verminderen waarin het virus kan evolueren.

Het virus verbetert zijn spel, en dus moeten we ons spel verbeteren, zegt Lauring.

Voorlopig houden de vaccins die beschikbaar zijn in de Verenigde Staten stand tegen de varianten. Het is mogelijk dat het virus in de toekomst zo evolueert dat de vaccins minder effectief zijn. Maar door zoveel mogelijk mensen over de hele wereld te vaccineren, maken we deze potentiële toekomst minder waarschijnlijk.

Alle onbekenden hier zijn zeker een beetje frustrerend om mee om te gaan. Maar er is nog een stukje goed nieuws. SARS-CoV-2 is het meest intensief bestudeerde virus in de geschiedenis van de wetenschap. Wetenschappers hebben elke evolutionaire beweging gevolgd sinds het begin van de pandemie.

Het is gedaan op een enorme schaal en nog nooit eerder gezien, zegt Lauring. Met zoveel gegevens zullen mensen een meer verfijnd begrip ontwikkelen van hoe een virus zich ontwikkelt. Dus in de toekomst, vanwege het werk dat nu wordt gedaan, kunnen we de evolutie van virussen misschien net iets beter voorspellen.