Bagaimana Corona Virus Bermutasi ?

Gambar: Struktur Gen Virus

Sebuah penelitian ilmiah yang dimulai dengan seorang pasien di Pittsburgh mengungkap bagaimana virus SARS-CoV-2 (Covid-19) bermutasi untuk membentuk varian baru dan “lolos” dari Neutralizing Antibody (antibodi pelindung sel).

Dalam pola evolusi yang berulang, SARS-CoV-2 menghindari respons sistem imun secara selektif menghapus potongan-potongan kecil urutan genetiknya, menurut penelitian baru dari Fakultas Kedokteran Universitas Pittsburgh, Paul Duprex, Ph.D., direktur Center for Vaccine Research di University of Pittsburgh.

Karena penghapusan ini terjadi pada bagian dari urutan yang mengkodekan bentuk spike protein, antibodi pelindung sel tidak dapat mengidentifikasi virus, karena reseptor yang mengoreksi molekul yang biasanya menangkap kesalahan selama replikasi SARS-CoV-2 menjadi "buta". Hal ini menyebabkan terbentuknya materi genetik baru pada virus. Sehingga virus baru memiliki struktur yang berbeda dengan virus sebelumnya. Artinya, jika virus berhasil berevolusi, maka sistem imun tubuh tidak bisa mendeteksi dan menetralisir varian virus yang baru.

Sejak penelitia tersebut disosialisasikan, para peneliti terus menerus mengamati pola ini, karena beberapa varian dengan cepat menyebar ke seluruh dunia. Varian yang pertama kali diidentifikasi terjadi di Inggris Raya dan Afrika Selatan.

Para peneliti pertama kali menemukan pola penghapusan kode genetik virus yang resisten terhadap netralisasi ini dalam sampel dari pasien yang mengalami gangguan kekebalan, yang terinfeksi SARS-CoV-2 selama 74 hari sebelum akhirnya meninggal karena COVID-19. Itu adalah waktu yang lama bagi virus dan sistem kekebalan untuk bermain "kucing dan tikus", dan memberikan banyak kesempatan untuk memulai tarian koevolusi yang menghasilkan mutasi yang mengkhawatirkan dalam genom virus yang terjadi di seluruh dunia.

Kemudian, Duprex meminta bantuan penulis utama Kevin McCarthy, Ph.D., asisten profesor biologi molekuler dan genetika molekuler di Pitt dan seorang ahli virus influenza, untuk melihat apakah pola penghapusan kode genetik virus dari satu pasien ini mungkin terjadi di pasein lain atau menjadi bagian dari tren yang lebih besar.

Ketika proyek dimulai, pada musim panas 2020, SARS-CoV-2 dianggap relatif stabil, tetapi semakin banyak laporan penelitian, semakin banyak ditemukan pola penghapusan kode genetik virus yang ditemukan. Pola ini terus terjadi di tempat yang sama dalam urutan kode genetik virus, tempat di mana virus dapat mentolerir perubahan bentuk tanpa kehilangan kemampuannya untuk menyerang sel dan membuat salinannya sendiri.

"Evolusi berulang," kata McCarthy, yang baru-baru ini memulai laboratorium virologi struktural di Pusat Penelitian Vaksin Pitt. "Dengan melihat pola ini, kami dapat memperkirakan. Jika terjadi beberapa kali, kemungkinan besar akan terjadi lagi."

Yang meyakinkan, strain yang diidentifikasi pada pasien Pittsburgh ini masih rentan terhadap netralisasi oleh antibodi yang ada dalam plasma pemulihan, yang menunjukkan bahwa mutasi gentik virus tidak terjadi secara keseluruhan. Dan itu penting dalam hal merancang alat untuk memerangi virus.

"Meneliti virus dengan cara berbeda adalah cara kami mengalahkan perubahan bentuk virus" kata Duprex. "Kombinasi antibodi yang berbeda, kombinasi nanobodi dengan antibodi, berbagai jenis vaksin. Jika ada krisis, kami ingin mendapatkan cadangan itu."

Meskipun makalah ini menunjukkan bagaimana SARS-CoV-2 mungkin lolos dari vaksin dan terapi yang ada, tidak mungkin untuk mengetahui kapan tepatnya hal itu terjadi. Akankah vaksin COVID-19 yang beredar di pasaran saat ini terus menawarkan perlindungan tingkat tinggi selama beberapa bulan ke depan, satu tahun, atau lima tahun?

"Seberapa jauh pola penghapusan kode genetik virus initerus terjadi? Pada titik tertentu, kita harus mulai memformulasi ulang vaksin, atau setidaknya merancang gagasan itu." kata McCarthy

Penulis tambahan pada studi ini termasuk Linda Rennick, Ph.D., Sham Nambulli, Ph.D., dari Pitt; Lindsey Robinson-McCarthy, Ph.D., secara resmi Sekolah Kedokteran Harvard dan sekarang bekerja sebagai ahli virologi di UPMC Hillman Cancer Center; dan William Bain, M.D., dan Ghady Haidar, M.D., dari Pitt dan UPMC.

Pendanaan untuk penelitian ini disediakan oleh Richard King Mellon Foundation, Hillman Family Foundation dan UPMC Immune Transplant and Therapy Center.