Bagaimana Virus Menyebar, Bermutasi, dan Berubah Menjadi Varian Baru

Virus membutuhkan sel inang untuk membuat salinannya sendiri. Setiap kali penyalinan terjadi, ada kemungkinan salinan baru berbeda sedikit dari aslinya — perubahan yang disebut mutasi. Cukup banyak mutasi terakumulasi dalam satu lini keturunan, dan lembaga kesehatan mulai menyebutnya varian. Berulang-ulang di jutaan infeksi, proses ini adalah cara virus pernapasan seperti influenza atau SARS-CoV-2 terus berubah seiring waktu.

Bagaimana virus berpindah dari satu orang ke orang lain

Organisasi Kesehatan Dunia mengelompokkan cara virus pernapasan berpindah antar orang ke dalam transmisi kontak, tetes, dan airborne. Transmisi kontak terjadi ketika sekresi yang mengandung virus berpindah langsung antar orang atau tidak langsung melalui permukaan yang terkontaminasi. Transmisi tetes melibatkan partikel pernapasan yang lebih besar — lebih dari 5 hingga 10 mikrometer — yang jatuh ke tanah atau menempel di mulut, hidung, atau mata orang lain dalam jarak kurang lebih satu meter. Transmisi airborne melibatkan partikel yang lebih kecil yang tetap tersuspensi di udara dan dapat bepergian lebih jauh; WHO mengatakan rute ini paling jelas terdokumentasi selama prosedur medis yang menghasilkan aerosol.

Dalam komentar WHO tentang SARS-CoV-2, dicatat bahwa kluster kasus telah dilaporkan di ruang dalam tertutup yang ramai dan berventilasi buruk — restoran, gym, tempat ibadah — terutama setelah kontak dekat yang berlangsung kira-kira satu jam atau lebih lama. Ventilasi, jarak fisik, dan waktu yang dihabiskan bersama semuanya mempengaruhi betapa mudahnya virus pernapasan menyebar melalui kelompok.

Mengukur penyebaran: bilangan reproduksi

Para ahli epidemiologi merangkum seberapa cepat infeksi menyebar dengan bilangan reproduksi dasar, R0 — jumlah infeksi baru yang diharapkan yang disebabkan oleh satu orang yang terinfeksi dalam populasi yang sepenuhnya rentan, menurut tinjauan yang diterbitkan di platform PubMed Central (PMC) Institusi Kesehatan Nasional AS. Jika R0 di atas 1, orang yang terinfeksi khas melewatkan virus ke lebih dari satu orang lain secara rata-rata dan wabah tumbuh; jika tetap di bawah 1, wabah menyusut. Tinjauan mencatat bahwa R0 bergantung pada tingkat kontak antar orang, peluang transmisi per kontak, dan berapa lama seseorang tetap menular — bukan semata-mata pada patogen.

Dari kesalahan penyalinan hingga mutasi

Mutasi bukanlah sesuatu yang dilakukan virus dengan sengaja. Menurut WHO, mutasi hanyalah perubahan yang terjadi ketika bahan genetik virus disalin; lembaga mencatat bahwa semakin virus menyebar dan bereplikasi, semakin banyak kesempatan yang dimilikinya untuk mengambil perubahan semacam itu. Virus RNA seperti coronavirus dan influenza cenderung mengumpulkan kesalahan penyalinan ini secara khusus sering, menurut penjelasan yang diterbitkan oleh Science News Explores, publikasi dari Society for Science.

Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit AS (CDC) menyatakan bahwa SARS-CoV-2 terus mengumpulkan mutasi dalam urutan genetiknya seiring terus beredar. Sebagian besar perubahan ini tidak membuat perbedaan yang terlihat pada cara virus berperilaku.

Ketika mutasi menjadi varian — dan mungkin strain

WHO mendefinisikan varian sebagai virus dengan satu atau lebih mutasi baru dibandingkan dengan versi yang diturunkannya. Science News Explores membuat perbedaan lebih lanjut: varian hanya menjadi strain setelah peneliti dapat menunjukkan bahwa ia memiliki kemampuan biologis baru yang genuina, seperti menyebar lebih mudah, menyebabkan penyakit lebih parah, atau sebagian menghindari kekebalan yang dibangun dari infeksi atau vaksinasi sebelumnya. Dengan logika itu, setiap strain adalah varian, tetapi tidak setiap varian memenuhi syarat sebagai strain.

Apakah varian baru menyebar bergantung pada seleksi alam. Perubahan yang membuat salinan virus kurang mampu menginfeksi sel cenderung hilang dengan cepat, sementara perubahan yang membuat virus lebih cocok di lingkungan saat ini — lebih dapat ditransmisikan, lebih baik dalam menghindari pertahanan kekebalan, atau keduanya — cenderung menjadi lebih umum seiring waktu, menurut Science News Explores. Karena wabah besar menghasilkan lebih banyak infeksi, dan oleh karena itu lebih banyak peristiwa replikasi, transmisi tinggi yang berkelanjutan memberi virus lebih banyak kesempatan untuk menghasilkan jenis mutasi yang menjadi varian baru yang sukses.

Bagaimana lembaga melacak varian baru

Untuk mengikuti perubahan virus, CDC menjalankan pengawasan genomik: laboratorium menyusun kode genetik sampel virus dari pasien dan mengunggah urutan ke database bersama sehingga peneliti dapat membandingkannya. Lembaga mengelompokkan urutan terkait ke dalam lini keturunan menggunakan sistem nomenklatur Pango, kerangka penamaan yang digunakan secara internasional oleh badan kesehatan masyarakat dan peneliti untuk melacak bagaimana lini keturunan terkait satu sama lain dan menyebar seiring waktu, menurut CDC.

Pengawasan menggabungkan data genetik ini dengan data fenotipik — pengamatan laboratorium atau klinis langsung tentang bagaimana varian benar-benar berperilaku — untuk menilai apakah tes, perawatan, dan vaksin yang ada masih bekerja melawannya, kata CDC. WHO menambahkan bahwa vaksin COVID-19 dirancang untuk memicu respons kekebalan yang luas yang melibatkan berbagai jenis antibodi dan sel kekebalan, itulah sebabnya mutasi individual tidak mungkin untuk membuat vaksin sepenuhnya tidak efektif dengan sendirinya; jika varian benar-benar mengurangi perlindungan, WHO mengatakan komposisi vaksin dapat diperbarui sebagai respons.