Það er varla annað hægt en að bera óttablandna virðingu fyrir lífveru sem hefur eignast tugmilljónir afkomenda um allan heim á aðeins nokkrum mánuðum, segir mannerfðafræðingurinn Agnar Helgason sem sjálfur smitaðist af COVID-19 og hefur nú teiknað upp ættartré veirunnar sem hann sýktist af.
Þegar Agnar Helgason, mannerfðafræðingur hjá Íslenskri erfðagreiningu (ÍE) fór ásamt fjórum öðrum í skíðaferð til Selva á Ítalíu í lok febrúar voru farnar að berast fréttir af faraldrinum í landinu en skíðasvæðin voru enn ekki skilgreind sem hættusvæði. „En síðan kom í ljós að veiran var grasserandi á þessum svæðum og víðar á Ítalíu,“ sagði Agnar í erindi sínu um ættartré og ferðalag veirunnar á fræðslufundi ÍE í gær. Hann hóf erindið á persónulegum nótum og sagði frá því hvernig hann sjálfur smitaðist, veiktist og var í einangrun í heilan mánuð eftir heimkomuna.
Þegar hópur Agnars kom á skíðasvæðið í Selva var enginn þar að hugsa um veiruna. „Það var enginn að spritta sig eins og við fimm gerðum mikið og þóttum dálítið undarleg.“
En eftir því sem leið á vikuna tók Agnar eftir því að fólk varð stressaðra. Ákveðið var að helminga fjölda þeirra sem mátti fara í skíðalyfturnar og telur Agnar það hafi eingöngu verið gert vegna þess að skilaboð höfðu borist frá Íslandi um fólk sem komið hefði með veiruna heim eftir dvöl í Selva. Nokkrum dögum eftir að Agnar og hópurinn fór heim var hótelinu sem þau höfðu gist á lokað og skíðasvæðinu öllu svo fljótlega í kjölfarið. „Þetta var eins og að vera í miðri spennusögu,“ rifjaði Agnar upp.
Agnar og ferðafélagar hans flugu heim til Íslands í gegnum München þann 8. mars. Hann var þá orðinn nokkuð órólegur enda mikil umræða um smit á skíðasvæðunum. Hann var ekki með nein alvarleg einkenni en fann þó fyrir óþægindum í hálsinum og hugsaði: „Kannski hef ég smitast.“
Þegar hópurinn lenti á Íslandi fór hann beint í sóttkví enda reglur þar um komnar til sögunnar. Búið var að skilgreina skíðasvæðin á Ítalíu og í Austurríki sem hættusvæði.
Skömmu eftir heimkomuna eða þann 13. mars fór Agnar að finna fyrir meiri einkennum. Hann fékk meðal annars hita og höfuðverk og var slappur í um mánuð. Allan þann tíma var hann í einangrun heima hjá sér. Agnar varð ekki alvarlega veikur, hann fékk ekki einkenni niður í lungu og fann ekki fyrir andnauð. „Ég held að ég geti sagt að ég hef fengið verri einkenni þegar ég hef verið með flensu en ég get líka sagt að þetta er skrítnasta pest sem ég hef fengið. Einkennin voru fjölbreytt. Þetta var eins og líkaminn væri vígvöllur og að stríðið hafi færst til yfir tíma.“
Agnar fékk meðal annars verk í maga, verk og þrýsting í ennisholur og missti þefskynið. Allt eru þetta einkenni sem hann hafði ekki upplifað áður.
Ekkert sérstaklega flókin veira
Þrátt fyrir veikindin sat Agnar ekki auðum höndum í einangruninni. Byrjað var að raðgreina veiruna hér á landi sem og á nokkrum öðrum stöðum í heiminum. „Ég hugsaði: Þessi veira er ekkert sérstaklega flókin í raun og veru.“
Veirur eru að sögn Agnars „einskonar lífverur“ þó að menn deili um þá skilgreiningu. Frá erfðafræðilegu sjónarhorni sé hægt að flokka nýju kórónuveiruna sem lífveru þar sem hún hefur sitt eigið erfðaefni.
Það erfðaefni er ekki „mjög langt og því tiltölulega auðvelt að vinna úr því þegar maður er kominn eð raðirnar,“ sagði Agnar. Hann hafði reynslu af því að byggja ættartré úr erfðaefni fólks og þar sem hann var fastur í einangrun og hafði lítið við að vera ákvað hann að fara að skoða veirurnar sem hefðu verið raðgreindar. Gögnin sótti hann til að byrja með úr alþjóðlegum gagnagrunni og síðan hófu að berast raðir úr veirum sem greinst höfðu hér á landi.
Agnar hefur ekki hugmynd um hvar hann nákvæmlega smitaðist. „Kannski var þá á hlaðborði á hótelinu þegar ég tók um eitthvað áhald sem einhver smitaður hafði snert. Kannski var það í skíðalyftu þar sem einhver hóstaði og það voru dropar í loftinu. Ég hef ekki hugmynd um það. En ég held að það sé alveg öruggt að ég smitaðist á Ítalíu.“
Einhver í Selva smitaði Agnar. Og mögulega smitaðist sá einstaklingur af einhverjum öðrum í Selva eða annars staðar á Ítalíu og þannig koll af kolli. „Það verður til keðja af smitum sem færa veiruna frá einstaklingi til einstaklings.“
Og milli landa.
Vitað er að veiran á upptök sín í kínversku borginni Wuhan. Frá Kína barst veiran svo í líkama einhvers og hafði mögulega farið á milli 6-7 manna er hún tók sér loks bólstað í Agnari.
Agnar telur að sjálfur hafi hann engan smitað, ekki einu sinni konuna sína sem var þó í sóttkví undir sama þaki fyrstu vikuna eftir komuna frá Ítalíu.
Nýja kórónuveiran er ekki flókin. Hún er byggð úr fjórum byggingarpróteinum, fituefnum og tæplega 30 þúsund kirna RNA sameind. Í RNA sameindinni er geymd uppskrift að 29 próteinum sem veiran notar bæði sem byggingareiningar en líka sem „vopn í lífsbaráttu sinni þegar hún fer inn í frumur [fólks], sýkir þær og nýtir til að fjölfalda sjálfa sig og síðan komast í aðrar frumur“.
En hvernig er hægt að kortleggja ferðir veirunnar um heiminn og búa til ættartré hennar eins og Agnar og aðrir starfsmenn ÍE hafa nú gert?
Það er hægt því að erfðauppskriftin sem veiran geymir breytist með tímanum.
En förum fyrst aftur í tímann, til desember í fyrra.
Talið er að veiran hafi upphaflega komið úr leðurblöku. Einnig er talið að leðurblakan hafi smitað eitthvað annað dýr, millihýsil, áður en hún fór að smitast í menn. „Það er einhver maður eða kona í Kína sem er fyrsti einstaklingurinn sem fær smit af þessari kórónuveiru. Sá einstaklingur smitar svo þann næsta.“
Nýja kórónuveiran kemst inn í líkamann um munn, nef og augu. Það eru ekki margar veirur sem þurfa að komast þá leiðina inn í líkamann. Einhverjar þeirra ná svo að koma sér inn í frumur, „og svo taka þær að einhverju leyti yfir starfsemi frumunnar og nýta frumuna til að búa til fullt af eintökum af sjálfum sér.“
Tugir þúsunda eintaka af veirunni verða til inni í einni frumu. Síðan fara þær út úr frumunni og smita aðrar frumur og þar verða líka til tugirþúsunda eintaka til viðbótar. „Þannig að á tiltölulega stuttum tíma gætu orðið til hundruð milljónir eintaka af veirunni í líkamanum,“ útskýrir Agnar. Í því ferli þarf veiran að afrita erfðaefni sitt, uppskriftina. Og þessi afritun er ekki alltaf fullkomin. „Það getur verið að það verði til afritunarvillur eða það sem við köllum stökkbreytingar í erfðauppskrift veirunnar. Og ef að það gerist snemma í ferlinu, nálægt þeim tíma sem smitið verður, þá geta allar veirur einstaklingsins verið með þessa stökkbreytingu.“
Þegar einstaklingur með stökkbreytta útgáfu veirunnar smitar aðra er það því breytt veira sem smitast. Út frá hverjum einstaklingi liggja því smitkeðjur og í hverju smiti geta átt sér stað stökkbreytingar. „Stökkbreytingarnar skrásetja, á vissan hátt, upplýsingar um ættfræðilegan skyldleika veiranna, skrá í raun ættartré hennar,“ segir Agnar. „Þannig að þegar við raðgreinum veirurnar, skoðum ólíka stofna sem finnast hér og þar um heiminn þá getum við endurskapað ættartré hennar og áttað okkur á því hvað hún er að þróast mikið og hvaða ættleggir hennar eru hvar og svo framvegis.
Um 5,7 milljónir staðfest tilfelli af COVID-19 hafa greinst í heiminum. En að öllum líkindum er sá fjöldi sem hefur smitast margfalt meiri, segir Agnar. Fyrsta smitið átti sér líklega stað snemma í desember á síðasta ári en „núna eru tugir milljóna einstaklinga sem hafa smitast af þessari veiru,“ segir Agnar. „En það var ein veira, eða nokkrar veirur, sem smituðu fyrsta einstaklinginn. Þær eiga afkomendur í tugum milljóna manna. Og þetta hefur bara tekið nokkra mánuði. Þetta er eiginlega magnað að hugsa til þess hvað veirunni hefur gengið vel. Maður verður eiginlega að bera óttablandna virðingu fyrir lífveru eins og þessari. En á sama tíma er þetta agalegur sjúkdómur sem hefur dregið mjög marga til dauða. Þannig að það er okkar helsta markmið að reyna að hefta útbreiðslu hennar eins og við getum.“
Agnar sýndi því næst ættartré veirunnar við árslok 2019 annars vegar og í apríl hins vegar. Við lok síðasta árs var breytileiki hennar ekki mikill. En í apríl var það orðið stórt og mikið, heilu ættleggirnir höfðu orðið til og þeir teygðu sig um allan heim.
Þegar landfræðileg dreifing hinna ólíku ættleggja er skoðuð kemur í ljós að smit sem bárust til Íslands komu frá nokkrum stöðum í heiminum. Í upphafi komu flest smit til Íslands frá skíðasvæðum í Ölpunum en úr ólíkum ættleggjum veirunnar eftir því hvar fólk smitaðist. „Með okkar gögnum frá Íslandi getum við varpað ljósi á það hvaða ættleggir eiga uppruna hvar og varpað ljósi á útbreiðslu, ekki bara á Íslandi heldur víðar.“
Aðrir ættleggir veirunnar, svo dæmi sé tekið, „laumuðust“ hingað frá Bretlandi áður en það var skilgreint sem hættusvæði.
New York-veiran rakin til Austurríkis
Veiran náði mikilli útbreiðslu í New York nokkru eftir að faraldrar brutust út í löndum á borð við Ítalíu og Austurríki. Gögn Íslenskrar erfðagreiningar sýna að sú gerð sem þar varð útbreiddust kom frá Evrópu, nánar tiltekið Austurríki. „Týpan sem breiddist út um New York og þaðan til annarra borga Bandaríkjanna er sú sama og kom hingað til lands frá Austurríki,“ bendir Agnar á.
Með rannsóknum hefur verið hægt að sýna fram á hvað margar stökkbreytingar hafa orðið á milli rótar veirunnar og einstakra ættleggja frá henni. Agnar segir að um hálf stökkbreyting eigi sér stað á meðaltali á viku eða um það bil 26 á ári. „Þessi veira er ekki að stökkbreytast mjög hratt miðað við infúensuveiru og aðrar veirur. En því meira sem hún fær að grassera því meiri stökkbreytingar ber hún og slíkar stökkbreytingar geta náttúrlega gert hana hættulegri þannig að því fyrr sem við lokum hana af því betra.“
