Berandasehat.id – Para peneliti telah melacak bagaimana virus COVID-19 bermutasi dalam jangka panjang, mengungkap pola yang dapat membantu memprediksi kemunculan varian di masa mendatang.

Pada hari-hari awal pandemi COVID-19, saat dunia berusaha keras untuk memahami virus yang bergerak cepat ini, tim peneliti Australia mulai mempelajari bagaimana virus tersebut akan berevolusi dalam jangka panjang.

Dengan jutaan infeksi yang terjadi secara global dan varian baru yang muncul dengan cepat, mereka ingin mempelajari bagaimana SARS-CoV-2 (virus yang menyebabkan COVID-19) akan berevolusi dalam pengaturan laboratorium yang terkendali, dan apakah virus tersebut akan melemah seiring waktu.

Maju cepat lebih dari lima tahun dan temuan mereka, yang diterbitkan dalam Journal of Virology, mengonfirmasi kemampuan adaptasi virus yang luar biasa, mengungkap mutasi umum yang muncul berulang kali dan secara independen dalam berbagai jenis.

Penelitian yang diklaim sebagai yang terluas dari jenisnya hingga saat ini, dapat membantu memprediksi kemunculan varian di masa mendatang dan menginformasikan desain pengobatan dan pencegahan, kata penulis pertama Dr. Charles Foster, dari Sekolah Ilmu Biomedis UNSW.

“Penelitian ini dapat membantu kita mengantisipasi bagaimana virus tersebut dapat berevolusi selanjutnya. Jika kita dapat mengidentifikasi mutasi yang muncul berulang kali, bahkan dalam suasana lab, hal ini memberi kita peluang untuk memprediksi perubahan mana yang dapat muncul di dunia nyata, sehingga kita dapat mempersiapkan diri menghadapinya,” kata Dr. Foster dikutip MedicalXpress.

Melacak virus dalam lingkungan yang terkendali

Pengurutan genom menyeluruh dari kasus COVID-19 memungkinkan upaya pelacakan kontak global selama pandemi dan identifikasi mutasi yang perlu dikhawatirkan. Namun, penelitian lebih lanjut diperlukan untuk memahami bagaimana virus tersebut berevolusi.

Dalam studi bertahun-tahun ini, para peneliti memeriksa bagaimana 11 sampel virus dari sembilan varian COVID-19 yang berbeda, termasuk alfa, delta, dan omicron, bermutasi seiring waktu.

Sampel tersebut ditumbuhkan dalam sel Vero E6, sel ginjal monyet yang umum digunakan dalam penelitian virus yang tidak memiliki respons imun yang kuat.

Dengan menggunakan metode yang disebut serial passaging, tim peneliti memindahkan virus dari satu kelompok sel ke kelompok sel lainnya berulang kali, antara 33 dan 100 kali, jauh di atas 15 bagian dalam penelitian yang diterbitkan sebelumnya untuk SARS-CoV-2.

Itu adalah metode yang sering digunakan untuk mempelajari perubahan virus, dan digunakan dalam pengembangan vaksin untuk melemahkan virus dengan cara yang terkendali.

“Sulit untuk memahami bagaimana COVID-19 beradaptasi hanya dengan melihat kasus di dunia nyata, karena ada begitu banyak variabel yang berperan,” kata Dr. Foster.

Dengan menumbuhkan virus selama beberapa generasi di lingkungan laboratorium yang terkendali, peneliti dapat mengamati bagaimana virus berevolusi tanpa pengaruh sistem kekebalan atau perawatan. “Itu memberi kita gambaran yang lebih jelas tentang jalur evolusi alaminya,” terangnya.

Penularan dilakukan di laboratorium yang aman dan tidak bertujuan untuk meningkatkan penularan atau tingkat keparahan sampel virus. Penggunaan sel Vero E6 semakin membatasi risiko terhadap kesehatan manusia.

Evolusi virus di laboratorium

Para peneliti melacak bagaimana kode genetik virus berubah selama penularan, khususnya, berapa banyak mutasi yang muncul dan apakah mutasi tersebut bertahan atau menghilang.

“Salah satu tujuannya adalah untuk melihat apakah mutasi akan berkembang yang mencerminkan apa yang terjadi di dunia nyata. Namun di sisi lain, kami juga ingin melihat apakah mutasi baru akan muncul yang tidak pernah terlihat sebelumnya dan dampak apa yang mungkin ditimbulkannya,” kata Dr. Foster.

Virus terus berevolusi, bahkan sampel yang telah melalui 100 tahap.

“Kami memberi virus kondisi optimal untuk terus berkembang dan ingin melihat apakah virus tersebut pada akhirnya akan melemah seiring waktu. Namun itu tidak terjadi,” kata Dr. Foster. “Dalam semua kasus, pada saat kami berhenti, virus masih tumbuh dengan baik dan mengalami mutasi.”

Ada mutasi baru yang muncul berulang kali pada galur yang berbeda – fenomena yang dikenal sebagai evolusi konvergen – serta perubahan yang mencerminkan perubahan yang terlihat pada wabah di dunia nyata.

Kesamaan tersebut menunjukkan bahwa virus mungkin secara alami cenderung mengembangkan perubahan tertentu, terlepas dari lingkungan dan tekanan eksternal, kata penulis senior William Rawlinson, seorang profesor di School of Biomedical Sciences.

Beberapa mutasi yang membantu virus beradaptasi mungkin didorong oleh susunan virus itu sendiri, bukan upaya untuk menghindari kekebalan, katanya.

“Beberapa perubahan yang kami lihat pada manusia juga terjadi secara in vitro, yang menunjukkan bahwa ini bukan hanya tentang penularan atau penghindaran kekebalan—ini juga tentang struktur dan fungsi virus itu sendiri,” kata Prof. Rawlinson. “Mereka dapat mengembangkan mutasi penting ini bahkan tanpa adanya katalis.”

Sementara banyak perubahan terjadi pada protein lonjakan (bagian virus yang membantunya memasuki sel manusia), bagian lain dari virus juga bermutasi, dalam beberapa kasus pada tingkat yang lebih tinggi. Beberapa mutasi sudah diketahui mengurangi efektivitas vaksin tertentu.

Prof. Rawlinson menekankan bahwa penelitian tersebut mencerminkan bagaimana virus dapat berevolusi di dunia nyata, tetapi tidak mempercepat evolusinya.

Ia menambahkan risiko virus mengembangkan perubahan genetik yang merugikan lebih rendah di lingkungan laboratorium yang terkendali, dibandingkan di lingkungan dunia nyata di mana virus akan beradaptasi dengan tekanan imun. (BS)