Hur förstörde covidens självförstörelse i Japan?

Hur förstörde covidens självförstörelse i Japan?
Hur förstörde covidens självförstörelse i Japan?
Anonim

Varför upphörde plötsligt den femte och största vågen av Japans coronavirus-pandemi, driven av den supersmittsamma "Delta"-varianten, efter en till synes obeveklig ökning av nya infektioner? Och vad gjorde Japan annorlunda från andra utvecklade länder som nu ser en ny topp i fall?

Enligt en grupp japanska forskare kan det överraskande svaret vara att Delta-varianten tog hand om sig själv i en handling av "självförsvinnande".

Tre månader efter att Delta-varianten ledde till rekordstora dagliga fall i landet på nästan 26 000, har Japans nya covid-19-infektioner minskat kraftigt och fallit under 200 de senaste veckorna. Den 7 november rapporterades till exempel inga dödsfall – första gången på cirka 15 månader.

Många forskare pekar på olika möjligheter, som inkluderar en av de högsta vaccinationsfrekvenserna i Japan bland utvecklade länder med 75,7 % av invånarna. Andra potentiella faktorer är social distansering och maskbärande åtgärder som nu är djupt förankrade i det japanska samhället.

Men huvudorsaken kan vara relaterad till de genetiska förändringar som coronaviruset genomgår under sin reproduktion, med en hastighet av cirka två mutationer per månad. Enligt en potentiellt banbrytande teori föreslagen av Ituro Inoue, professor vid National Institute of Genetics, hade Delta-varianten i Japan samlat på sig för många mutationer av virusets felkorrigerande, icke-strukturella protein som kallas nsp14. Som ett resultat kämpar viruset för att rätta till fel i tid, vilket i slutändan ledde till dess "självförstörelse".

Studier visar att de flesta människor i Asien har ett skyddande enzym som heter APOBEC3A som angriper RNA-virus, inklusive SARS-CoV-2-viruset som orsakar covid-19, jämfört med människor i Europa och Afrika. Därför försökte forskare från National Institute of Genetics och Niigata University upptäcka hur APOBEC3A-proteinet påverkar nsp14-proteinet och om det kan hämma aktiviteten av coronaviruset

Teamet analyserade data om den genetiska mångfalden av "Alpha"- och "Delta"-varianterna hos infekterade patienter i Japan, från juni till oktober.

De visualiserade sedan sambanden mellan DNA-sekvenserna av SARS-CoV-2-viruset för att visa den genetiska mångfalden i ett diagram som kallas ett haplotypnätverk. I allmänhet gäller att ju större nätverket är, desto fler positiva fall representerar det.

Nätverket för "Alpha"-varianten, som var den främsta drivkraften för den fjärde vågen i Japan från mars till juni, har fem stora grupper med många förgrenade mutationer, vilket bekräftar en hög nivå av genetisk mångfald. Forskare tror att "Delta"-varianten, som US Centers for Disease Control and Prevention säger är mer än dubbelt så smittsam som tidigare varianter och kan orsaka allvarligare sjukdomar hos ovaccinerade människor, kommer att ha mycket mer levande genetisk mångfald.

Det är överraskande, men japanska forskare har upptäckt fakta som bevisar motsatsen. Haplotypnätverket har bara två stora grupper och mutationerna verkar plötsligt stanna mitt i deras evolutionära utvecklingsprocess. När forskare fortsatte att studera virusets felkorrigerande enzym nsp14 fann de att den stora majoriteten av nsp14-proverna i Japan verkade ha genomgått många genetiska förändringar vid mutationsställena, kallade A394V.

"Vi blev bokstavligen chockade när vi såg resultaten", sa Prof. Inoue till The Japan Times. – "Delta"-varianten i Japan var starkt infekterad och tillät inte andra varianter. Men när mutationerna hopade sig tror vi att det till slut blev ett defekt virus och misslyckades med att göra kopior av sig själv. Med tanke på att fallen inte ökar tror vi att den någon gång under sådana mutationer var på väg direkt mot sin naturliga utrotning.”

Prof Inoues teori, även om den är innovativ, stödjer det mystiska försvinnandet av Delta Variant-spridningen i Japan. Medan mycket av resten av världen, med liknande höga vaccinationsfrekvenser, inklusive Sydkorea och vissa västländer, lider av rekordvågor av nya infektioner, verkar Japan vara ett specialfall, eftersom fall av covid-19 har förblivit dämpade trots tågen och restaurangerna fylls efter att det sista undantagstillståndet upphörde.

"Om viruset levde, skulle fallen säkerligen öka, eftersom att bära masker och vaccination inte förhindrar plötsliga utbrott av infektioner i vissa fall", konstaterade Prof. Inoue.

Den verkligt oväntade minskningen av nya fall efter sommarvågen är ett hett diskussionsämne bland många experter, inklusive de som inte forskar om coronaviruset, enligt Takeshi Urano, professor vid Shimane University School of Medicine som inte har deltagit i forskningen som leds av prof. Inoue.

Image
Image

"Nsp14 fungerar med andra virala proteiner och har en kritisk funktion för att skydda vir alt RNA från nedbrytning", säger han på frågan om Prof. Inoue. -Studier visar att ett virus med förlamad nsp14 har en avsevärt minskad förmåga att replikera, så detta kan vara en av faktorerna bakom den snabba nedgången i nya fall.”

De goda nyheterna är att Nsp14 nu framgångsrikt har extraherats från viruset, och ett kemiskt medel för att begränsa detta protein kan bli ett lovande läkemedel, med utveckling på gång.

Japan verkar vara en anomali eftersom Delta-varianten effektivt stänger av Alpha och andra covid-varianter från att spridas fram till slutet av augusti. Å andra sidan rapporterade resten av länderna – inklusive Indien och Indonesien, som drabbades särskilt hårt av Delta-varianten – en kombination av Alpha- och Delta-stammar bland fallen.

"Liknande naturligt försvinnande av coronaviruset kan observeras utomlands", sa prof. Inoue och tillade att det skulle vara svårt att upptäcka eftersom inget annat land verkar ha samlat på sig så många mutationer i nsp14 av viruset, som i Japan, även om liknande mutationer på A394V-platsen har hittats i minst 24 länder.

Prof Inoues teori kan också hjälpa till att förklara varför utbrottet av det allvarliga akuta respiratoriska syndromet (SARS) slutade abrupt 2003. Ett in vitro-experiment där forskare inducerade mutationer i virusets nsp14, vilket orsakade SARS, vilket ledde till slutsatsen att det kan så småningom inte reproducera sig eftersom mutationer ackumuleras i den.

"Det finns inga genomdata, så det är bara en hypotes, men eftersom det är borta kommer det aldrig att se dagens ljus igen", säger prof. Inoue.

Så vad är chansen att se en liknande naturlig utrotning utomlands av SARS-CoV-2-viruset som orsakar covid-19?

“Chansen är inte noll, men detta verkar för optimistiskt för tillfället, eftersom vi inte kan få sådana bevis, även om vi har tittat på olika data från de andra länderna också. Efter att ha nått en topp i mitten av augusti fortsatte Japans dagliga COVID-19-fall att minska till under 5 000 i mitten av september och under 200 i slutet av oktober.

Landet har under en tid haft en av de lägsta infektionsfrekvenserna i något avancerat land, men det är inte immunt mot nästa våg av pandemin, säger prof. Inoue. – Uppenbarligen finns det ett hot. Vi mådde bra eftersom Delta i Japan höll de andra varianterna av coronaviruset borta från landet. Men nu när det inte finns något som håller dem på avstånd har det gjorts plats för nya, och vacciner ensamma kommer inte att lösa problemet. I denna mening tror jag att karantänsåtgärder för att kontrollera invandringen är mycket viktiga, eftersom vi aldrig vet vad som kan komma till oss från andra länder."

Vissa forskare har spekulerat i att självutplåningen av Delta-varianten i Japan orsakas av något speciellt i japanernas gener, men Prof. Inoue håller inte med.

“Jag tror inte det - Prof. Inoue är eftertrycklig. – Människor i Östasien är, liksom koreaner, etniskt desamma som japaner. Men jag vet inte varför denna observation endast gjordes i Japan.”

Prof. Inoue säger också att teamet av forskare från National Institute of Genetics och Niigata University planerar att göra en grundlig studie av sina resultat i slutet av november.

Rekommenderad: