การกลายพันธุ์ของไวรัสโครนาและการแพร่กระจายไวรัสโครนาสายพันธุ์ใหม่ในยุโรป

06/01/2020

เมื่อวันที่ 14 ธันวาคม 2563 รัฐบาลของสหราชอาณาจักรและไอร์แลนด์เหนือ ได้ออกมาประกาศและแจ้งให้แก่องค์การอนามัยโลก (World Health Organization ตัวย่อ WHO) ถึงการตรวจพบไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ใหม่ที่ชื่อว่า B.1.1.7 หรือ VUI-202012/01 จากการศึกษาการเรียงลำดับของสารพันธุกรรมของไวรัสสายพันธุ์นี้ จากข้อมูลถึงวันที่ 13 ธันวาคม 2563 พบว่ามีผู้ติดเชื้อไวรัสสายพันธุ์นี้กว่า 1,108 ราย ในสหราชอาณาจักร

โดยที่มาของการค้นพบไวรัสสายพันธุ์นี้ สืบเนื่องมาจากการเพิ่มขึ้นของผู้ติดเชื้อโรคโควิด-19 ทางตะวันออกเฉียงใต้ของอังกฤษ อย่างรวดเร็วและผิดปกติ ในช่วง 1-2 เดือนที่ผ่านมา ซึ่งนำไปสู่การศึกษาทางระบาดวิทยาและไวรัสวิทยา โดยมีการนำเชื้อไวรัสโคโรนาจากผู้ป่วยมาถอดรหัสพันธุกรรม จึงทำให้พบว่ามีการเปลี่ยนแปลงของรหัสพันธุกรรมของไวรัส จึงมีการสันนิษฐานว่าการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวเป็นสาเหตุที่ทำให้เชื้อไวรัสโคโรนาแพร่กระจายได้ง่ายและรวดเร็วขึ้น

หลังจากการประกาศการพบไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ใหม่ในสหราชอาณาจักร ก็มีการรายงานของการพบไวรัสโคโรนาสายพันธุ์เดียวกันนี้ในประเทศอื่น ๆ ในยุโรป เช่น เดนมาร์ก เนเธอร์แลนด์ เบลเยียม ฝรั่งเศส สเปน สวิตเซอร์แลนด์ สวีเดน นอร์เวย์ ฝรั่งเศส อิตาลี เยอรมนี และฟินแลนด์ เป็นต้น ซึ่งผู้ที่ติดเชื้อในประเทศเหล่านี้ล้วนแต่เดินทางมาจากสหราชอาณาจักร

ลักษณะของการกลายพันธุ์ของไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ใหม่

หลังจากการศึกษาการเรียงลำดับของสารพันธุกรรมของไวรัส B.1.1.7 หรือ VUI-202012/01  พบว่ามีการเปลี่ยนแปลงของรหัสพันธุกรรมจำนวน 23 ตำแหน่งเมื่อเทียบกับสายพันธุ์ตั้งต้น ซึ่งส่งผลทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของกรดอะมิโนทั้งสิ้น 13 ตำแหน่ง และเกิดการขาดหายไปของกรดอะมิโนอีก 4 ตำแหน่ง

แต่จุดที่นักวิทยาศาสตร์ให้ความสนใจเป็นพิเศษ คือการเปลี่ยนแปลงของกรดอะมิโนตรงโปรตีนหนามของเชื้อไวรัส (spike protein) 3 ตำแหน่ง คือ N501Y del69-70 และ P681H เพราะเกี่ยวข้องกับการจับกับเซลล์และทำให้เข้าสู่เซลล์มนุษย์ได้ดียิ่งขึ้น ซึ่งการเปลี่ยนแปลง ณ 3 ตำแหน่งสำคัญสามารถสรุปได้ดังนี้

  • ตำแหน่ง N501Y: มีการเปลี่ยนกรดอะมิโนจาก asparagine ไปเป็น tyrosine ณ ตำแหน่ง 501 โดยมีการรายงานเบื้องต้นว่าการเปลี่ยนแปลงของกรดอะมิโน ณ ตำแหน่งนี้อาจส่งผลให้เชื้อไวรัสสามารถจับกับโปรตีน ACE2 ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวรับเชื้อบนผิวเซลล์ ได้ดีขึ้น
  • ตำแหน่ง P681H: มีการเปลี่ยนกรดอะมิโน proline ไปเป็น histidine ณ ตำแหน่ง 681
  • ตำแหน่ง del69-70: มีการหายไปของกรดอะมิโน 2 ตำแหน่ง นั่นคือ histidine ในตำแหน่งที่ 69 และ valine ในตำแหน่งที่ 70

นอกจากการกลายพันธุ์ของไวรัสโคโรนาในสหราชอาณาจักร ยังพบการกลายพันธุ์ของไวรัสโคโรนาในประเทศแอฟริกาใต้ซึ่งเป็นคนละสายพันธุ์ที่พบในสหราชอาณาจักร โดยมีชื่อว่า 501.V2 โดยการเปลี่ยนแปลงของรหัสพันธุกรรมของไวรัสโคโรนา 501.V2 มีลักษณะที่คล้ายกับการเปลี่ยนแปลงของรหัสพันธุกรรมของไวรัส B.1.1.7 หรือ VUI-202012/01 ที่พบในสหราชอาณาจักรอยู่ 1 ตำแหน่งนั่นคือ โปรตีนหนามของเชื้อไวรัสมีการเปลี่ยนกรดอะมิโนจาก asparagine ไปเป็น tyrosine ณ ตำแหน่ง 501

นอกจากนี้ยังพบการเปลี่ยนกรดอะมิโนจาก lysine ไปเป็น asparagine ณ ตำแหน่ง 417 (K417N) และ การเปลี่ยนกรดอะมิโนจาก glutamic acid ไปเป็น asparagine ณ ตำแหน่ง 484 (E484K)

วิวัฒนาการการกลายพันธุ์ของไวรัสโคโรนา

จากการวิเคราะห์ตามหลักเกณฑ์ของ GISAID (Global Initiative on Sharing All Influenza Data) ซึ่งดูตำแหน่งความหลากหลายทางพันธุกรรม (polymorphism) ของไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ต่าง ๆ ที่ก่อให้เกิดโรคโควิด-19 พบว่าไวรัสโคโรนาที่ระบาดครั้งแรกที่เมืองอู่ฮั่นประเทศจีน คือ สายพันธุ์ S (serine)  จากนั้นมีการเปลี่ยนแปลงสารพันธุกรรมและกรดอะมิโนตามลำดับ ทำให้เกิดเป็นสายพันธุ์ L (leucine) โดยไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ L สามารถปรับตัวและแพร่ขยายได้รวดเร็วกว่าสายพันธุ์ S และได้แพร่กระจายไปยังภูมิภาคต่าง ๆ ทั่วโลก เช่น ยุโรปและอเมริกา จากนั้นไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ L ได้กลายพันธุ์ออกเป็นอีก 2 สายพันธุ์ คือ สายพันธุ์ G (glycine) และสายพันธุ์ V (valine) จากนั้นสายพันธุ์ G ได้เกิดการกลายพันธุ์อีกเป็นสายพันธุ์ GH GR และ GV ซึ่งปัจจุบันสายพันธุ์ที่ระบาดไปทั่วโลกมีทุกสายพันธุ์ แต่ที่พบส่วนใหญ่ คือ สายพันธุ์ GH และ สายพันธุ์ GR โดยไวรัส B.1.1.7 หรือ VUI-202012/01 ที่พบในสหราชอาณาจักรเป็นไวรัสสายพันธุ์ GR ในขณะที่ไวรัส 501.V2 ที่พบในประเทศแอฟริกาใต้เป็นไวรัสสายพันธุ์ GH

ผลกระทบจากการกลายพันธุ์

ข้อมูลจากการศึกษาทางระบาดวิทยาในสหราชอาณาจักร พบว่าในเดือนตุลาคมพบผู้ติดเชื้อโรคโครนาสายพันธุ์ B.1.1.7 ร้อยละ 10 ของผู้ติดเชื้อรายใหม่ จากนั้นเพิ่มเป็นร้อยละ 50 ของผู้ติดเชื้อรายใหม่ในเดือนพฤศจิกายน และเพิ่มเป็นร้อยละ 80 ของผู้ติดเชื้อรายใหม่ในเดือนธันวาคม

การวิเคราะห์เบื้องต้นทางการระบาดวิทยาในสหราชอาณาจักรชี้ให้เห็นว่าไวรัส B.1.1.7 หรือ VUI-202012/01 สามารถแพร่กระจายได้ง่ายและรวดเร็วขึ้นถึงร้อยละ 70 ซึ่งมีการประเมินว่าอาจส่งผลให้ค่าระดับการติดเชื้อพื้นฐาน (R number) เพิ่มขึ้นอีก 0.4 หน่วย ซึ่งค่าดังกล่าวเป็นตัวบ่งชี้ว่าการระบาดของโรคนั้นเพิ่มขึ้นหรือลดลง

นอกจากนี้นักวิทยาศาสตร์ได้พบหลักฐานความเชื่อมโยงว่า เมื่อไวรัสมีการกลายพันธุ์ในส่วนของโปรตีนหนามแล้ว จะทำให้เกาะกับเซลล์ได้ดีขึ้น จึงส่งผลให้เกิดการแพร่ระบาดได้ง่ายขึ้น ซึ่งสอดคล้องกับจำนวนผู้ติดเชื้อที่สูงขึ้นอย่างเห็นได้ชัด แต่อย่างไรก็ตามหลักฐานทางวิชาการเกี่ยวกับไวรัส B.1.1.7 หรือ VUI-202012/01 ยังมีไม่มากพอที่จะนำมาซึ่งข้อสรุปอย่างชัดเจนได้ว่าเชื้อไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ใหม่นี้สามารถแพร่ระบาดได้ง่ายขึ้น ซึ่งขณะนี้นักวิจัยกำลังศึกษาเพื่อหาข้อมูลเพิ่มเติม

ในประเด็นเรื่องความรุนแรงของการเกิดโรค ก็ยังไม่พบหลักฐานสนับสนุนได้ว่าไวรัส B.1.1.7 หรือ VUI-202012/01 จะทำให้อาการของผู้ป่วยโรคโควิด-19 รุนแรงขึ้น โดยเบื้องต้นพบว่าจากการสำรวจโรงพยาบาลในสหราชอาณาจักร จำนวนผู้ป่วยที่ต้องใช้เครื่องช่วยหายใจไม่ได้เพิ่มขึ้น ถึงแม้จะมีจำนวนผู้ติดเชื้อไวรัสเพิ่มสูงขึ้น นักไวรัสวิทยาบางท่านได้ให้ความเห็นเพิ่มเติมว่าการที่ไวรัสแพร่ระบาดได้ง่ายขึ้น ไม่ได้หมายความว่าจะก่อให้เกิดอาการที่รุนแรงขึ้น โดยระดับความรุนแรงของอาการน่าจะขึ้นอยู่กับสภาวะร่างกายของผู้ที่ได้รับเชื้อมากกว่า ซึ่งจะเห็นได้ว่าร่างกายของผู้ป่วยแต่ละกลุ่มมีการอาการตอบสนองต่อไวรัสได้แตกต่างกัน โดยผู้ป่วยสูงอายุและผู้มีโรคประจำตัวจะมีโอกาสที่มีอาการรุนแรงมากกว่าผู้ป่วยกลุ่มอื่น ๆ

สำหรับไวรัสสายพันธุ์ 501.V2 ที่พบในประเทศแอฟริกาใต้ มีข้อบ่งชี้เบื้องต้นว่าสายพันธุ์นี้นอกจากจะแพร่กระจายได้ง่ายขึ้นแล้ว อาจมีส่วนเกี่ยวข้องกับการติดเชื้อในกลุ่มคนที่อายุไม่มาก ซึ่งนักวิจัยยังจะต้องทดลองและศึกษารายละเอียดต่อไป

นอกจากการแพร่กระจายที่รวดเร็วขึ้น การกลายพันธุ์ดังกล่าวอาจส่งผลต่อวิธีการตรวจหาเชื้อไวรัสอีกด้วย โดยมีการตั้งตำถามว่าเทคนิคการตรวจหาเชื้อที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน เช่น PCR LAMP และ CRISPR-based เป็นต้น ยังสามารถใช้ตรวจจับไวรัสสายพันธุ์ใหม่ได้อย่างมีประสิทธิภาพหรือไม่ หรือจำเป็นต้องมีการออกแบบตัวจับใหม่ให้จำเพาะกับรหัสพันธุกรรมที่มีการเปลี่ยนแปลงไป เพื่อป้องการการเกิดผลลบลวง (false negative) นั่นคือมีการติดเชื้อแต่ผลตรวจเชื้อเป็นลบ

ประสิทธิภาพของวัคซีนต่อไวรัสสายพันธุ์ใหม่

อีกหนึ่งประเด็นที่ได้รับความสนใจอย่างมากทั่วโลก คือ วัคซีนที่พัฒนาและผ่านการทดสอบแล้วว่าสามารถยับยั้งการทำงานไวรัสโคโรนาสายพันธุ์เดิมได้ จะสามารถยับยั้งทำงานไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ใหม่ ๆ เหล่านี้ได้หรือไม่ ซึ่งจากการทดลองของ The University of Texas Medical Branch พบว่าแอนติบอดี้จากผู้ติดเชื้อไวรัสที่หายจากโรคโควิด-19 แล้ว สามารถยับยั้งไวรัสสายพันธุ์เดิมที่พบในหลาย ๆ ประเทศทั่วโลก และไวรัสสายพันธุ์ใหม่ที่พบในสหราชอาณาจักรได้ไม่แตกต่างกัน ซึ่งเป็นข้อบ่งชี้ได้ว่าบ่งชี้ว่าไวรัสสายพันธุ์ใหม่นี้ยังสามารถถูกภูมิคุ้มกันของร่างกายจับและยับยั้งได้เหมือนกับสายพันธุ์ปกติ จึงมีการตั้งข้อสันนิษฐานว่าภูมิคุ้มกันที่เกิดจากการกระตุ้นของวัคซีนน่าจะให้ผลได้เหมือนกัน ซึ่งยังจะต้องมีการพิสูจน์ต่อไป โดยขณะนี้เหล่าบริษัทผู้ผลิตวัคซีนได้เริ่มเดินหน้าทดสอบประสิทธิภาพของวัคซีนต่อการยับยั้งไวรัสสายพันธุ์ใหม่

แต่อย่างไรก็ตามหลาย ๆ ประเทศ เช่น แคนาดาและเบลเยียมกำลังพิจารณาถึงกลยุทธ์แบบใหม่ในการฉีดวัคซีนให้แก่ประชากรในประเทศ โดยอาจจะฉีดวัคซีนโดสแรกให้แก่ประชาชนมากที่สุดเท่าที่จะทำได้ ในขณะการให้วัคซีนโดสที่สองอาจจะทิ้งระยะเป็นเวลาหลายเดือนแทนที่จะเป็น 3 สัปดาห์ เพื่อต้องการเร่งการสร้างภูมิคุ้มกันหมู่ เนื่องจากเมื่อประชากรมากกว่าร้อยละ70-80 ในประเทศไทยรับวัคซีนและมีภูมิคุ้มกันของตัวเองแล้วเชื้อจะหยุดแพร่กระจาย และถ้าหากยังมีกลุ่มประชาชนจำนวนมากที่ได้รับวัคซีนช้า ในขณะที่หากไวรัสโควิดเกิดกลายพันธุ์ต่อเนื่อง อาจเป็นไปได้ว่าวัคซีนตัวเดิมที่พัฒนาขึ้นมาจะจัดการกับสายพันธุ์ที่เปลี่ยนไปได้ไม่เต็มที่

แผนการรับมือกับการกลายพันธุ์ของไวรัสโคโรนา

หลังจากมีการประกาศพบไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ใหม่ในสหราชอาณาจักรและแอฟริกาใต้ ทำให้เกิดความวิตกกังวลในหลาย ๆ ประเทศ รวมถึงสหภาพยุโรป จนนำมาซึ่งการประกาศเตือนและระงับการเดินทางเข้าประเทศจากอังกฤษและแอฟริกาใต้ เพื่อสกัดกั้นการแพร่เชื้อไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ใหม่เข้าสู่ประเทศ

ศูนย์ควบคุมและป้องกันโรคแห่งสหภาพยุโรป (European Centre for Disease Prevention and Control, ECDC) ได้ประกาศข้อแนะนำเพื่อควบคุมและป้องกันการแพร่กระจายของไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ใหม่เข้าสู่สหภาพยุโรปดังนี้

  • เจ้าหน้าที่สาธารณสุขและห้องปฏิบัติการควรเร่งตรวจหาและวิเคราะห์สารพันธุกรรมของไวรัสอย่างต่อเนื่องเพื่อสามารถระบุจำนวนผู้ป่วยที่ติดเชื้อไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ใหม่ได้อย่างทันท่วงที และสืบหาผู้ที่มีประวัติการติดต่อกับผู้ติดเชื้อไวรัสสายพันธุ์ใหม่ หรือผู้ที่มีประวัติการเดินทางมาจากประเทศกลุ่มเสี่ยงที่มีการแพร่ระบาดของเชื้อไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ใหม่ จากนั้นทำการทดสอบหาเชื้อไวรัสและทำการกักกันหากพบการติดเชื้อ
  • ประเทศสมาชิกที่พบการติดเชื้อไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ใหม่จะต้องรายงานต่อ the Early Warning and Response System of the European Union (EWRS) ทันที
  • แต่ละประเทศควรสื่อสารให้แก่สาธารณชนทำตามมาตรการขั้นพื้นฐานของการป้องกันการแพร่ระบาดของโรคโควิด-19 อย่างเคร่งคัด และหลีกเลี่ยงการเดินทางและกิจกรรมทางสังคมที่ไม่จำเป็น
  • ห้องปฏิบัติการควรตรวจสอบประสิทธิภาพของการใช้เครื่อง PCR ในการตรวจหาเชื้อไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ใหม่

 

ที่มา:

https://virological.org/t/preliminary-genomic-characterisation-of-an-emergent-sars-cov-2-lineage-in-the-uk-defined-by-a-novel-set-of-spike-mutations/563?fbclid=IwAR2f97a8Otpwmnx-toiVZ-Liu4sJx5ALyc4yaS4zbowD6QoYnjG7UVpLNLI

https://www.who.int/csr/don/21-december-2020-sars-cov2-variant-united-kingdom/en/

https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.12.21.20248640v1

https://rega.kuleuven.be/if/pdf_corona

https://www.ecdc.europa.eu/en/publications-data/threat-assessment-brief-rapid-increase-sars-cov-2-variant-united-kingdom

https://www.sciencefocus.com/news/covid-19-what-is-the-new-variant-of-coronavirus/amp/

https://amp.theguardian.com/commentisfree/2020/dec/22/new-variant-coronavirus-genomic-sars-cov-2-pandemic

https://www.livemint.com/news/world/no-evidence-pfizer-covid-vaccine-won-t-work-against-new-virus-variant-says-eu-regulator-after-its-approval-11608560670603.html

https://www.bbc.com/news/amp/health-55388846

https://www.newscientist.com/article/2263077-what-you-need-to-know-about-the-new-variant-of-coronavirus-in-the-uk/


กลับไปหน้าบทความ