SARS-CoV-2-virusmuunnokset

SARS-CoV-2-virusmuunnokset eli SARS-CoV-2-virusvariantit ovat COVID-19-tautia aiheuttavia, geeniperimältään merkittävästi alkuperäisestä Kiinan Wuhanissa alkujaan 7. tammikuuta 2020 eristetystä SARS-CoV-2-viruskannasta muuttuneita viruksia. Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen 24. helmikuuta 2021 julkaiseman viikkokatsauksen mukaan erityisesti alfavarianttina tai brittimuunnoksena tunnettu, tavanomaista tarttuvampi virusmuunnos (B.1.1.7) on merkittävästi osallisena Suomessa tammi-helmikuussa 2021 yleistyneissä COVID-19-tapauksissa. Alfavariantin ohella joulukuussa 2020 Suomessa havaittiin ensimmäiset beetavariantin eli eteläafrikkalaisen muunnoksen (B.1.351) aiheuttamat tartunnat. Näillä, samoin kuin gammavariantilla eli brasilialaisella virusmuunnoksella (P.1), on kaksi yhteistä geenimutaatiota: N501Y ja D614G. Ainakin D614G-mutaation omaavat virukset saattavat tarttua muita muunnoksia herkemmin. Kesällä 2021 Suomessa valtavirukseksi tuli aiempia muunnoksia leviävämpi deltavariantti. 

Helmikuun 2021 alussa ei ollut vielä käytössä maailmanlaajuisesti hyväksyttyä nimikkeistöä SARS-CoV-2-virusmuunnoksille. Maailman terveysjärjestö WHO kertoi tammikuussa 2021 laativansa virusmuunnoksille poliittisesti ja maantieteellisesti neutraaleja, standardoitavia nimityksiä. Variantit päätettiin nimetä kreikkalaisten aakkosten nimillä. Uusia nimiä alettiin käyttää mediassa julkistamisen jälkeen 1.6.2021.

Osasta virusmuunnoksista on esitetty havaintoja, että ne pystyisivät kiertämään osan vasta-aineista, jotka sairastettu COVID-19 tai SARS-CoV-2-rokote on muodostanut. Tämä on merkityksellistä arvioitaessa, miten hyvin eri rokotteet pystyvät suojaamaan COVID-19-taudilta. Kliinisten havaintojen perusteella ainakin osa rokotteista, jotka on suunniteltu alkuperäisen viruskannan perusteella suojaamaan ihmisiä covid-19-taudilta, toimisivat heikommin joidenkin virusmuunnosten kohdalla. Toisen ja myöhempien sukupolvien rokotteilla pyritään tarvittaessa vastaamaan virusmuunnosten muuttuneisiin ominaisuuksiin. 

Tärkeimpien virusmuunnosten nopeaan luokitteluun soveltuvaa analysointiohjelmistoa ja metodiikkaa on kehitetty myös Helsingin yliopistossa ().

SARS-CoV-2 -virusmuunnosten luokittelutapoja

Maailman terveysjärjestön mukaan alkukesään 2020 mennessä oli havaittu jo tuhansia SARS-CoV-2-viruksen geenimuunnoksia eli variantteja. Suomessakin on luokiteltu uusi muunnos (Fin-796H), jonka tartuntaketju saattaa olla peräsin maasta tai alueelta, jossa virusten perimän sekvensointia tehdään vähän tai ei lainkaan. Virusmuunnosten alatyypit voidaan ryhmitellä kuitenkin kehityshistoriansa perusteella suuremmiksi alatyypeiksi, joita kutsutaan kehityslinjoiksi tai kladeiksi. Kolmea virusmuunnosten ehdotettua nimitystapaa on käytetty laajalti: 
 vuonna 2017 julkaistu Nextstrain, joka pyrkii "patogeenien evoluution reaaliaikaiseen seurantaan", Nextstrain-lähestymistä on käytetty SARS-CoV-2-seurannassa, ja tammikuussa 2021 sillä oli tunnistettu 11 viruksen pääkladia (19A, 19B ja 20A–20I). Hanke julkaisee aineistoja myös SARS-CoV-2-muunnosten maakohtaisesta kehityksestä, esimerkiksi Suomessa julkaistujen luokiteltujen osalta.  
 Vuonna 2020 Rambautin ja kollegoiden tutkimusryhmä esitti Pango-viruslinjoiksi kutsumaansa globaalisti leviävien viruslinjojen nimityskäytäntöä (). Tällä käytännöllä löytyi helmikuuhun 2021 mennessä kuusi viruksen päälinjaa (A, B, B.1, B.1.1, B.1.177, B.1.1.7).
 tammikuussa 2021 julkaistu GISAID, joka viittaa SARS-CoV-2-virukseen nimellä hCoV-19, on tunnistanut kahdeksan maailmanlaajuista kladia (S, O, L, V, G, GH, GR, and GV).
Toukokuun lopulla 2021 WHO esitteli yleistajuisemman, kreikkalaisiin kirjaimiin perustuvan nimeämiskäytännön, jota se suosittelee käytettävän muunnosten löytöpaikkojen leimaamisen välttämiseksi. Tämän järjestelmän mukaan esimerkiksi Yhdistyneen kuningaskunnan muunnosta B.1.1.7:ää kutsutaan nimellä Alpha ja Etelä-Afrikan muunnos B.1.351 on nimeltään Beta.

Virusmuutosten merkittävyyden ehtoja
Virukset yleensä mutatoituvat ajan kuluessa synnyttäen uusia virusmuunnoksia. Jos uusi muunnos tarttuu väestössä aiempaa enemmän, sitä voidaan kutsua leviäväksi muunnokseksi.

Leviävien virusmuunnosten mahdollisia seurauksia ovat muun muassa:

lisääntynyt tarttuvuus (transmissivisyys)
lisääntynyt sairaustuttavuus (taudinaiheutuskyky)
lisääntynyt kuolleisuus
kyky jäädä havaitsematta diagnostisilla testeillä
alentunut herkkyys viruslääkkeille (jos ja kun tällaisia lääkkeitä on saatavilla)
vähentynyt herkkyys neutraloiville vasta-aineille joko terapeuttisissa käytössä (esimerkiksi sairaudesta toipuneen henkilön plasmalle tai monoklonaalisille vasta-aineille) tai laboratoriotesteissä
kyky kiertää luontainen immuniteetti (esimerkiksi aiheuttaen uusia infektioita)
kyky infektoida rokotettuja
lisääntynyt erityisseurausten (kuten hyperinflammatorisen oireyhtymän tai pitkäkestoisen Covidin) riski
lisääntynyt taipumus kohdentua joihinkin väestöllisiin tai kliinisiin ihmisryhmiin, kuten lapsiin tai immuunipuutoksellisiin.

Merkittäviä SARS-CoV-2-virusmuunnoksia 
Maailmanlaajuisesti yleisimmät testeissä luokitellut virusmuunnokset (helmikuussa 2021) olivat B.1.1.7 (Britanniasta levinnyt virusmuunnos), B.1.351 (Etelä-Afrikasta levinnyt muunnos) ja P.1 (Brasiliasta levinnyt muunnos). Eri maissa kyky analysoida tautimuunnoksia edustavasti poikkeaa huomattavasti toisistaan. Siksi maailmanlaajuiseen tautimuunnosten todellinen levinneisyys voi poiketa huomattavasti esimerkiksi oheisissa kartoissa esitetyistä tiedoista.

Virusmuunnos B.1.1.7 (Alfa) 
Virusmuunnos B.1.1.7 (eli 20I/501Y.V1, Britanniassa käytetään lyhennystä VOC 202012/01, ), jota on kutsuttu myös brittimuunnokseksi tai alfamuunnokseksi, havaittiin lokakuussa 2020 edelliskuun aikana otetuista näytteistä osana COVID-19-pandemiaa Britanniassa. Muunnos korreloi Britannian koronatapausten huomattavan kasvun kanssa joulukuusta 2020 lähtien. Tämä liittyy osaksi muuntuneen viruksen N501Y-mutaatioon piikkiproteenissa. Virusmuunnoksen tarttuvuuden noususta 40–80 prosenttia (arviot painottuvat vaihteluvälin keskivaiheille tai yläosaan), on jotakin näyttöä ja alustavaa näyttöä kuolleisuuden lisääntymisestä. 

Britanniassa virusmuunnos levisi nopeasti vallitsevaksi kannaksi joulukuussa 2020. Esimerkiksi GISAID-genomiaineiston mukaan B.1.1.7-muunnoksen osuus oli 10,15 prosenttia covid-19-sairastuneista viikolla 48 (2020), 45,67 prosenttia viikolla 51 ja kohosi 70,61 prosenttiin viikolla 53 (2020/2021) ja 89,06 prosenttiin viikolla 4 (2021). Vastaava erittäin nopea virusmuunnoksen B.1.1.7 osuuden kasvaminen tuli esille myös runsaasti geenisekvensointeja covid-19-positiivista näytteistä viikoittain tekevässä Tanskassa. Siellä virusmuunnoksella oli 3,7 prosentin osuus covid-19-tartunnan saaneista viikolla 1 (2021), mutta jo 19,5 prosentin osuus viikolla 4 ja 65,8 prosentin osuus viikolla 7 (2021). Suomessa geenisekvensoitujen näytteiden osuus covid-19-positiiviseksi todetuista tapauksista on ollut huomattavasti pienempi kuin Tanskassa, joten niin tarkkaa kuvaa brittimuunnoksen B.1.1.7 leviämisosuudesta ja -aikataulusta ei sekvensoitujen näytteiden edustavuutta tuntematta voi muodostaa. THL:n mukaan viikolla 3 (2021) Helsingin ja Uudenmaan sairaanhoitopiirin (HUS) alueella otetuista covid-19-positiivista näytteistä runsas viidennes sekvensoitiin, ja tämän aineiston mukaan 54,8 prosenttia edusti jo brittimuunnosta. Muissa Suomen sairaanhoitopiireissä otetuista koronapositiivista näytteistä sekvensoitiin muutama prosentti vähemmän, mutta tämän aineiston mukaan virusmuunnoksen  B.1.1.7 osuus vaihteli viikoilla 2-3 (2021) 10-19 prosentin välillä ja oli runsas 30 prosenttia viikolla 5 (2021).

Alfa oli merkittävin koronavirusmuunnos Suomessa vuoden 2020 viikolta 53 vuoden 2021 viikolle 23. Sen jälkeen merkittävimmäksi muodostui deltamuunnos. Alfa on hävinnyt Suomesta kokonaan vuoden 2021 puolivälissä.

Virusmuunnos B.1.1.7 mutaatiolla E484K 
Englannin kansanterveyslaitos Public Health England (PHE) on kutsunut virusmuunnosta VOC 202102/02 () virusmuunnoksi B.1.1.7 mutaatiolla E484K. Se on Rambaut-luokittelun mukaan samaa viruslinjaa kuin muunnos B.1.1.7, mutta siinä on ylimääräinen E484K-mutaatio. Näitä VOC-202102/02-muunnoksia oli vahvistettu 18. helmikuuta 2021 mennessä 26 sekvensoidusta brittiläisestä potilastapauksesta.

Virusmuunnos B.1.351 (Beeta) 
Viruslinjasta B.1.351 eli virusmuunnoksesta 501.V2 (tai 20H/501Y.V2 tai VOC-202012/02 (PHE)) raportoi ensin Etelä-Afrikan terveysministeriö. Muunnos tunnetaan myös nimellä beetamuunnos. WHO:n tulkinnan mukaan virusmuunnosta on havaittu näytteistä elokuun 2020 alkupuolelta lähtien. Tutkijat ja viranomaiset raportoivat tämän virusmuunnoksen olevan yleisempää nuorten, perusterveiden ihmisten joukossa. Lisäksi näissä tapauksissa virusmuunnos johtaa useammin vakavaan sairastumisiin. Etelä-Afrikan terveysministeriön mukaan muunnos saattoi olla Etelä-Afrikan toista COVID-19 pandemia-aaltoa ajava voima, koska virusmuunnos leviää nopeammin kuin aiemmat muunnokset.

Suomessa beetamuunnosta havaittiin vuoden 2021 viikolta 4 viikolle 18, minkä jälkeen sitä ei ole enää tavattu. Beetan huippuaikoinakin alfa ja muut linjat olivat yleisempiä.

Virusmuunnos P.1 (Gamma) 
Virusmuunnoksen P.1. tunnisti ensimmäisenä Japanin kansallinen tartuntatautien instituutti (NIID) 6. tammikuuta 2021. WHO antoi sille nimen Gamma. Ensin se havaittiin neljässä henkilössä, jotka olivat saapuneet Tokioon Brasilian Amazonasista 2. tammikuuta 2021. Brasilian viranomaiset vahvistivat 12. tammikuuta, että tämä muunnos oli todettu 13 henkilöllä Amazonin sademetsäalueella. Se syntyi muunnoksena variantista B.1.1.28, mutta jotta tunnukset eivät tulisi kovin pitkiksi, se sai tunnuksen P.1 (eikä B.1.1.28.1.).. Muunnos sisältää 17 aminohappojen vaihdosta, joista 10 piikkiproteiinissa..

Gammaa on tavattu Suomessa vain hyvin harvoin.

Virusmuunnos B.1.617.2 (Delta) 
Intiassa ensi kertaa syksyllä 2020 todettu virusmuunnos, niin sanottu kaksoismutaatiovirus, joka leviää nopeasti. Virusmuunnos tunnetaan yleisesti nimellä deltamuunnos.  Yhdysvaltojen tautikeskuksen arvion mukaan deltavariantti on kaksi kertaa aiempia variantteja tarttuvampi. Lisäksi sen on arvioitu aiheuttavan rokottamattomille ihmisille muita variantteja vakavampaa tautia. Muunnos aiheutti Intiassa koronaviruksen toisen aallon keväällä 2021. Huhtikuuhun 2021 mennessä se oli Intiassa valtavirus. Suomeen deltamuunnos saapui ensi kertaa maaliskuussa 2021. WHO luokitteli deltan tehostetun seurannan alaiseksi varianttilinjaksi 4. huhtikuuta 2021 ja huolestuttavaksi varianttilinjaksi 11. toukokuuta 2021. Suomessa delta nousi valtavirukseksi heinäkuussa 2021. Leviämistä voimisti Jalkapallon euroopanmestaruuskilpailuihin Venäjälle suuntautunut kisaturismi.  Loppuvuodesta 2021 99% EU-alueen koronatapauksista oli deltavarianttia, ja se oli siten EU:n alueella ylivoimainen valtavirus. 

Delta oli Suomen yleisin koronavirusmuunnos vuoden 2021 viikolta 24 viikolle 50, jolloin sen syrjäytti omikron. Deltaa ei ole tavattu enää vuoden 2022 ensimmäisen viikon jälkeen.

Vietnamin virusmuunnos 
Keväällä 2021 havaittiin Vietnamissa uusi muunnos, joka tarttuu helpommin kuin mikään muu virusmuunnos aikaisemmin. Vietnamin muunnos on kehittynyt Britannian ja Intian virusmuunnoksesta.

Virusmuunnos B.1.1.529 (Omikron) 
Marraskuussa 2021 Etelä-Afrikassa havaittiin uusi virusmuunnos, joka tunnetaan Pango-viruslinjakoodilla B.1.1.529.  WHO nimesi sen 26.11.2021 omikroniksi ja samalla se luokiteltiin huolestuttavaksi varianttilinjaksi. Nimeämisen yhteydessä hypättiin kahden kreikkalaisen aakkosen yli: nyy sivuutettiin, sillä sen lausunnan arveltiin muistuttavan liikaa englannin sanaa new ('uusi'), ja ksii, koska se olisi voinut sekaantua sukunimeen "Xi". Muunnos sisältää 50 mutaatiota, joista yli kolmekymmentä on viruksen piikkiproteiinissa. Siitä puuttuu yksi PCR-testin havaitsemista geeneistä, S-geeni, mitä voidaan käyttää apuna sen erottamisessa. Tämä nopeuttaa tapausten havaitsemista. Sen ominaisuudet ovat vielä epäselvät, mutta muunnosten vuoksi sen pelätään leviävän nopeammin ja kiertävän rokotteen tai sairastetun koronataudin aiheuttamaa suojaa. 

Muunnosta luonnehdittiin tuoreeltaan "merkittävimmäksi tähän asti". Euroopan tautikeskus luonnehti sen riskejä suuriksi. 

Muunnosta havaittiin aluksi Botswanassa ja Etelä-Afrikassa, jossa muunnos levisi nopeasti koko maan alueelle. Muunnos nousi Etelä-Afrikassa valtavirukseksi alle kolmessa viikossa. Ensimmäinen tapaus eteläisen Afrikan ulkopuolella havaittiin Hong Kongissa Etelä-Afrikasta saapuneella matkailijalla. Virus tarttui häneltä karanteenihotellissa toiseen matkailijaan. Seuraava tartunta eteläisen Afrikan ulkopuolella löydettiin Israelissa Malawista saapuneelta matkailijalta. Euroopan ensimmäinen tartunta löytyi Belgiasta Egyptistä 11.11.2021 saapuneelta matkailijalta. Hän hakeutui testiin oireiden vuoksi 22.11. ja tapauksesta uutisoitiin 26.11. Seuraavana päivänä uusia varmennettuja tartuntoja oli löydetty Iso-Britanniasta, Italiasta ja Saksasta. Lisäksi Itävallassa ja Tšekissä epäiltiin tartuntoja. Hollannissa todettiin 61 koronavirustartuntaa kahdella lennolla Etelä-Afrikasta saapuneilla ihmisillä 27.11. Tartuntojen varianttia ei kuitenkaan tiedetty.

Omikron syrjäytti muut koronavirusmuunnokset ja nousi Suomen yleisimmäksi muunnokseksi vuoden 2021 viikolla 51. Kolmen viikon kuluttua koronatautitapausten määrä nousi suuremmaksi kuin koskaan aiemmin. Helmikuussa 2022 omikron oli todennäköisesti Suomen ainoa koronamuunnos. Tällöin kyseessä oli omikronin alavariantti BA.1.

BA.2 
Maaliskuun puolivälissä omikron BA.1:n paikan yleisimpänä virusmuotona otti toinen omikronin muunnos nimeltä BA.2. Samoihin aikoihin BA.2:sta tuli viruksen yleisin muunnos koko maailmassa. BA.2-alalinja oli Suomessa valtavirus kesäkuun loppupuolelle saakka.

BA.5 
Ensimmäinen BA.5-muunnoksen aiheuttama tartunta havaittiin toukokuussa 2022. Alalinjoihin BA.4 tai BA.5 kuuluvat virukset ohittivat BA.2-alalinjan virukset juhannuksen 2022 tienoilla. Omikronmuunnoksen BA.4/BA.5-alalinjat ovat nyt yleisimpiä koronavirusmuunnoksia Suomessa.

Yhteenveto virusmuunnoksista

Lähteet

Aiheesta muualla
Genomic epidemiology of novel coronavirus - Europe-focused subsampling  (nextstrain.org)
Riiklik siirdemeditsiini ja kliiniliste teadusuuringute keskus (National centre of translational and clinical research, CTM): Eesti SARS-CoV-2 täisgenoomide järjestamine ja analüüs. KoroGeno-EST. (SARS-CoV-2 -virusmuunnoksista Virossa)  (ctm.ee)
Übersicht und Empfehlungen zu besorgniserregenden SARS-CoV-2-Virusvarianten (VOC; Saksan tilannekatsaus SARS-CoV-2 -virusmuunnoksista)  (rki.de)
 

SARS-CoV-2