Hopp til innhold

Fagartikkel

Koronapandemi, vaksinar og mutasjonar

På nyheitene har det vore mykje snakk om koronavirus, smitte, vaksinar og mutasjonar. Derfor veit du sikkert allereie mykje, men enkelte omgrep blir sjeldan forklarte. Her tek vi for oss nokre av dei.

LK20
Eit virus heng over eit verdskart danna av menneskefigurar. Illustrasjon.

Virus – levande eller ikkje?

Virus liknar ingen organismar vi reknar som levande. Dei tek ikkje opp næring, har ikkje stoffskifte, veks ikkje og kan ikkje røre seg eller formeire seg utan hjelp frå levande celler. Men dei kan reagere på omgivnadene.

Teikning av virus som kjem gjennom cellemembranen. Illustrasjon.

Når eit virus har infisert ei celle, vil cella produsere mange nye virus som blir frigjorde frå cella, slik vi ser på biletet, og spreier seg til fleire celler.

Når virus registrerer kontakt med celler, kan dei invadere, lure og utnytte vertscellene. Dei kan òg utvikle seg ved å ta opp nytt arvestoff frå vertscellene sine. Vi kan seie at virus er ein vinnar når det gjeld å få spreidd gena sine, men dei utfordrar definisjonen vår av liv – våre «kriterium for liv».

Mutasjonar – kvifor skjer det?

Mutasjonar er endringar i arvestoffet som skjer i alle organismar til kvar tid. Det er ein naturleg prosess som skjer tilfeldig eller som følgje av ytre påverknad, til dømes stråling eller kjemikaliar. I kroppen vår blir dei fleste mutasjonar i DNA reparerte med det same, fordi vi har eit avansert kontrollsystem. Dei fleste mutasjonane vi får, vil vi sjeldan merke. Andre er ugunstige og gir sjukdommar, og ytst få gir nye eigenskapar og fordelar i eit gitt miljø. Mutasjonar er drivkrafta bak evolusjonen.

Mutasjonar skjer svært hyppig hos virus – langt hyppigare enn hos andre organismar – og dei har ikkje reparasjonssystem som korrigerer mutasjonar. Det er grunnen til at det kjem ein ny influensavaksine på marknaden kvar haust, for influensaviruset har mutert og dermed endra seg sidan førre sesong.

Raude virus med gule overflateprotein. Foto.

Farga covid-19-virus fotograferte gjennom eit elektronmikroskop

Koronaviruset (covid-19) er eit RNA-virus (), og RNA er meir ustabilt enn DNA. Arvestoffet av RNA er éin enkelt streng av nitrogenbasar (A, C, U og A) som dannar ei rad av gen. Desse gena kan lage proteinkapper og nye RNA-trådar viss dei kjem inn i ei vertscelle. Når nitrogenbasar fell bort, kjem til eller byter plass, skjer det ein mutasjon.

Mange mutasjonar kan vere harmlause, eller dei kan vere skadelege for individet, men i svært sjeldne tilfelle gir dei ein fordel for den som har mutasjonen. Det er det som har skjedd med den muterte engelske koronavarianten. Han har fått betre evne til å feste seg på vertscellene, fordi ei aminosyre i overflateproteina har endra seg. Då skjønner vi at denne virustypen har lettare for å spreie seg ved å infisere fleire menneske, og at det skal færre virus til i eit rom før menneske blir smitta.

Andre mutasjonar kan føre til at viruset blir ufarleg, eller til at det blir mindre smittsamt.

Vaksine – kvifor verkar det?

Ein kvitkledd helsearbeidar vaksinerer ei kvinne. Begge har munnbind. Foto.

Vaksinering mot covid-19

Nokre sjukdommar er så farlege at vi bruker vaksinar til å aktivere immunforsvaret for å bli betre beskytta. Då koronaviruset (covid-19) spreidde seg ved årsskiftet 2019–2020, fanst det ikkje vaksinar som verka mot det. Det spreidde seg fort, gav alvorleg sjukdom og førte til mange dødsfall.

Det hasta med å utvikle ein ny vaksine, men prosessen er svært tidkrevjande. Først må viruset undersøkjast grundig, slik at arvestoffet og overflatestrukturen blir identifiserte. Deretter kan ein forske på ulike angrepsmåtar som ein vaksine kan bruke. Viss ein vaksinekandidat ser ut til å verke, blir det kravd grundig utprøving før vaksinen er trygg nok til å setjast i produksjon.

Føremålet med ein vaksine er å lure kroppen til å tru at han får ein infeksjon, slik at immunsystemet lærer å kjenne igjen det verkelege viruset. Vaksinen inneheld ufarlege delar av viruset (utan smittestoff). Desse aktiverer immunsystemet og dannar minneceller.

Raude antistoff i store mengder bind seg til proteina som stikk ut på covid-19-viruset. Illustrasjon.

Antistoff kjenner att og bind seg til overflateproteina på covid-19-viruset, slik at det blir uskadeleggjort.

Viss du seinare blir utsett for dette viruset, finst det allereie antistoff og immunceller (B- og T-lymfocyttar) som hugsar førre «infeksjon». B-lymfocyttane kan lage raskt, og T-lymfocyttane kan angripe viruset direkte før du blir sjuk. Då seier vi at du har oppnådd immunitet.

Kor lenge denne immuniteten varer, avheng av kva del av immunforsvaret vaksinen aktiverer. Både B- og T-lymfocyttane har minneceller, men det ser ut til at T-cellene gir mest langvarig immunitet.

Nye DNA- og RNA-vaksinar er som ein

Ein tradisjonell måte å lage vaksinar på er å dyrke svekte virus i hønseegg. I etterkant er det ein tidkrevjande prosess å reinse ut dei aktive proteina som skal inngå i vaksinen.

Enkelttråda RNA og dobbelttråda DNA. Illustrasjon.

Covid-19-vaksinane som baserer seg på DNA og RNA, er resultatet av ein langvarig forskingsprosess som skaut fart då pandemien var eit faktum.

Etter at genmaterialet til viruset var kartlagt, fann ein gen som kodar for dei proteina (piggane) som finst på overflata av covid-19. Dei nye covid-19-vaksinane inneheld den RNA- eller DNA-koden som trengst for å lage nokre av proteina på viruskapselen. Desse kodane må pakkast inn for at dei skal kome seg inn i celler. Deretter er det vertscellene som produserer det virusproteinet som skal framkalle den ønskte immunreaksjonen.

RNA-vaksinar som Pfizer og Moderna blir pakka inn i små bobler med feitt, mens DNA-vaksinar som Sputnik og Astra Zeneca er pakka inn i skalet til eit vanleg virus der arvestoffet er fjerna. Når desse vaksinane kjem inn i celler, begynner cellene å produsere pigg-protein som skaper den ønskte immunreaksjonen utan at personen blir sjuk.

Per i dag (april 2021) er det berre mRNA-vaksinane Pfizer og Moderna som blir brukte i Noreg. DNA-vaksinane Astra Zeneca og Johnson & Johnson er sette på vent fordi det er påvist ein samanheng mellom desse vaksinane og sjeldne tilfelle av blodpropp.

Viss viruset muterer, kan vaksinen tilpassast ved å endre DNA- eller RNA-koden som blir pakka inn.

Testing – kva skjer?

Ein maskert helsearbeidar stikk ein bomullspinne opp i nasen på ein mann som sit i ein bil. Foto.

Covid-19 – prøvetaking

Viss du ikkje sjølv har opplevd å bli testa for covid-19 (koronavirus), har du sikkert sett at det går føre seg ved at ein bomullspinne blir stukken ned i halsen og opp i nasen til personen som blir testa. Pinnen blir lagd i eit glas med namnet til personen og send til eit laboratorium der dei bruker PCR-teknikk for å finne ut om prøva inneheld covid-19-virus.

RT-PCR (reverse transcription polymerase chain reaction) er den vanlegaste testforma – og den hittil sikraste. Det går ut på at ein bruker enzymet revers transkriptase til å byggje opp DNA frå virus-RNA som finst i prøva. Deretter lagar ein mange kopiar av DNA-et ved hjelp av teknikken PCR. Då får ein eit bilete av kor mykje covid-19-virus det var i den augneblinken testen blei teken.

Kvinne med munnbind og grøne hanskar held i to hurtigtestar for covid-19. Foto.

Covid-19 – hurtigtest

Hurtigtestar bruker antistoff som bind seg til virusprotein og gir eit synleg resultat. Desse tek berre 15 minutt, men er ikkje så sikre som PCR-testane.

Sekvensering for å avdekkje muterte virus

Sekvensering er ein metode eller prosess som blir brukt for å lese/finne rekkjefølgja til basane i DNA og RNA. Før dei kunne lage vaksinar mot covid-19, måtte forskarane avdekkje baserekkjefølgja i arvestoffet til viruset.

Laboratoriearbeidar pipetterer DNA i prøveglas. Foto.

DNA-analyse

Sekvensering blei òg brukt for å avdekkje den engelske varianten – det muterte viruset. Dette vil bli gjort kvar gong vi har mistanke om ein ny mutant.

Når vi kjenner baserekkjefølgja og plasseringa av mutasjonane på dei ulike virus-variantane, vil vi kunne avdekkje kva virus ein positiv koronatest høyrer til. Testinga går òg mykje raskare, sidan det er nok å kartleggje berre ein del av (del-sekvensering).

Stadig nye mutasjonar

Det finst fleire variantar av koronaviruset enn det vi har oversikt over fordi viruset muterer heile tida. Her får du ei oversikt over dei variantane som er mest kjende i mai 2021: den opphavlege frå Kina, den britiske, den brasilianske, den sørafrikanske, den kaliforniske og den indiske.

Alle mutasjonane vi er bekymra for, har mutasjonar i proteina på overflata. Desse proteina er den "piggen" som virusa bind seg til cellene våre med. Mutasjonane kan føre til at virusa lettare kjem seg inn i cellene våre, men dei vaksinane vi har no, gir framleis god vern.
Både Pfizer og Moderna gjer forsøk på å redesigne vaksinane for å gi endå betre vern mot dei nye virusvariantane.

Sist oppdatert 01.02.2021
Skrevet av Kristin Bøhle

Læringsressurser

Medisinsk bruk av bioteknologi

Hva er kjernestoff og tilleggsstoff?