Coronavirusser – definition, typer, genom og sygdomme (SARS, MERS, COVID-19)

Få en klar og faglig forklaring af coronavirusser: typer, genom, smitteveje og sygdomme som SARS, MERS og COVID-19 — alt du bør vide for at forstå, forebygge og håndtere risiko.

Coronavirusser er en gruppe af RNA-virus, der kan inficere både fugle og pattedyr, herunder mennesker. Infektionerne varierer fra milde øvre luftvejsinfektioner (for eksempel nogle former for forkølelse) til alvorlige og nogle gange dødelige sygdomme. Hos mennesker og fugle rammer de især luftvejene. Milde sygdomme hos mennesker omfatter nogle tilfælde af forkølelse (som også forårsages af andre vira, f.eks. rhinovirus), mens mere alvorlige varianter kan føre til udbrud som SARS, MERS og COVID-19.

Struktur og genom

Coronavirusser er omsluttede virus med et positivt-sense RNA-genom. Deres genom er usædvanligt stort for RNA-virus — typisk omkring 26–32 kilobaser. Genomet koder for en række strukturelle og ikke-strukturelle proteiner, og det organiseres typisk med et 5'-ORF1a/1b-område, der danner det store replikationspolyprotein, efterfulgt af gener for strukturelle proteiner.

Navnet "coronavirus" kommer af det latinske ord corona, der betyder "krone" eller "glorie", og henviser til, hvordan virioner ser ud under et elektronmikroskop (E.M.). De har en kant af bulbformede overfladefremspring, som ligner en krone; denne morfologi skabes af spike (S)-peplomer — proteiner på virusets overflade, der bestemmer, hvilke celletyper virussen kan binde til og inficere.

De vigtigste strukturelle proteiner er:

• Spike (S) — binder receptor på værtscellen og medierer indtrængning.
• Membran (M) — vigtig for virusets form og samling.
• Envelope (E) — lille protein, som spiller roller i virusmodningen og frigivelse.
• Nukleokapsid (N) — binder genomet og er involveret i pakning og transkription.

Taxonomi og grupper

Coronavirusser opdeles i fire hovedgrupper: alfa, beta, gamma og delta. Mange humane patogene coronavirusser tilhører alfa- og betagruppen; de mest kendte humane sygdomme som COVID-19 skyldes beta-coronavirusser.

Replikation og genetik (kort)

Efter binding via S-proteinet trænger virussen ind i værtscellen (ofte ved receptor‑medieret endocytose eller membranfusion), og genomet translateres til store polyproteiner, som kløves af virale proteaser til ikke-strukturelle proteiner, der danner replikase-transkriptasekomplekset. Dette kompleks kopierer genomet og producerer subgenomale mRNA'er, der translateres til strukturelle proteiner. Viruspartikler samles i det endoplasmatiske retikulum‑Golgi‑intermediære kompartement og frigives ved exocytose.

Sygdomme, kliniske træk og sværhedsgrad

Symptomerne afhænger af virusstamme og værtens tilstand. Mild infektion kan give næseflåd, hoste og ondt i halsen. Alvorlig sygdom kan give pneumoni, åndedrætssvigt og systemisk inflammation. Eksempler på alvorlige coronavirus-relaterede sygdomme:

• SARS (Severe Acute Respiratory Syndrome) — udbrud 2002–2003; relativt høj dødelighed sammenlignet med almindelig influenza.
• MERS (Middle East Respiratory Syndrome) — påvist fra 2012; høj dødelighed, ofte associeret med kontakt til kameler.
• COVID-19 — forårsaget af SARS‑CoV‑2, begyndte i 2019 og førte til en verdensomspændende pandemi; sygdomsspektrum fra asymptomatisk til dødelig.

Faktorer, der øger risiko for alvorlig sygdom, inkluderer høj alder, kroniske sygdomme (hjertesygdom, lungesygdom, diabetes), svækket immunforsvar og visse livsstilsfaktorer.

Smitteveje og forebyggelse

Coronavirusser spredes primært via respiratoriske dråber og aerosoler, men også indirekte via forurenede overflader (fomites) kan spille en rolle. Nogle varianter, især SARS-CoV-2, kan smitte asymptomatisk eller præ-symptomatisk, hvilket gør kontrol vanskeligere.

Generelle forebyggende foranstaltninger:

• God håndhygiejne og brug af velegnede desinfektionsmidler (envelopede virus er relativt følsomme overfor sæbe, alkohol og desinfektionsmidler).
• Hoste- og nysetikette (brug af lommetørklæde/ærme).
• Fysisk afstand, brug af ansigtsmasker i højrisikosituationer og forbedret udluftning indendørs.
• Vaccination mod specifikke coronavirusser, hvor disse er tilgængelige (fx flere vacciner mod SARS‑CoV‑2).
• Isolering af syge personer og smittesporing i forbindelse med udbrud.

Diagnose og behandling

Diagnose bygger ofte på molekylær detektion af viralt RNA ved RT-PCR fra respiratoriske prøver. Antigentests kan bruges til hurtig screening; serologiske tests kan dokumentere tidligere infektion.

Behandlingen er primært understøttende (ilt, væsketerapi, intensiv pleje ved behov). For nogle coronavirusinfektioner findes antivirale midler og specifikke behandlinger: for COVID-19 er der eksempler på godkendte og anbefalede medicinske tiltag (f.eks. visse antivirale lægemidler, kortikosteroider til svært syge patienter, og monoklonale antistoffer i visse situationer), mens andre terapeutiske tilgange er under udvikling og evaluering. Behandlingsvalg afhænger af sygdommens sværhedsgrad, patientens risikoprofil og aktuelt evidensgrundlag.

Oprindelse og dyre-reservoirer

Mange coronavirusser har dyre-reservoirer, især flagermus, og nogle kan krydse artsbarrierer til mennesker via mellemværter (for eksempel blev civetkatte impliceret i SARS, kameler i MERS, og der er hypoteser om pangoliner og andre dyr i forbindelse med COVID-19). Zoonotisk overførsel (fra dyr til menneske) har været afgørende for flere større udbrud.

Historik og betydning

Coronavirusser er ikke nye; flere humane coronavirusser er kendt længe som årsag til milde forkølelser. De alvorlige udbrud med SARS, MERS og især COVID-19 har dog vist, hvor stor samfundsmæssig, medicinsk og økonomisk betydning disse vira kan have. Forskning i coronavirusser omfatter overvågning i dyrepopulationer, udvikling af antiviraler og vacciner samt studier af virusbiologi for at forbedre forebyggelse og behandling.

Afslutningsvis: coronavirusser er en divergerende gruppe RNA-virus med kapacitet til at forårsage både milde og alvorlige sygdomme. Basale forholdsregler, vacciner der hvor de er tilgængelige, hurtig diagnostik og løbende forskning er centrale elementer i håndtering af både sporadiske infektioner og større udbrud.

Struktur

Coronavirusser er store, sfæriske partikler med unikke overfladeprojektioner. Deres størrelse er variabel og ligger i gennemsnit på 80 til 120 nms. Den samlede molekylvægt er i gennemsnit 40 000 kDa. De er indesluttet i en hyldest, der er besat med fremspringende proteinmolekyler. Disse lag beskytter viruset, når det befinder sig uden for værtscellen.

Virushylden består af et lipid-dobbeltlag, hvori membranen (M), hylsteret (E) og de strukturelle proteiner (S) er forankret. Forholdet mellem E:S:M i lipiddobbeltlaget er ca. 1:20:300. E og M-proteinerne er de strukturelle proteiner, der sammen med lipiddobbeltlaget former virushylstret og opretholder dets størrelse. S-proteinerne er nødvendige for interaktion med værtscellerne. Men humant coronavirus NL63 er specielt, fordi dets M-protein har bindingsstedet for værtscellen og ikke dets S-protein. Hylens diameter er 85 nm.

 
Struktur af et coronavirus  

Historie

De tidligste rapporter om en coronavirusinfektion hos dyr kom i slutningen af 1920'erne, da en akut luftvejsinfektion hos tamkyllinger fandt sted i Nordamerika. Arthur Schalk og M.C. Hawn udarbejdede i 1931 den første detaljerede rapport, som beskrev en ny luftvejsinfektion hos kyllinger i North Dakota. Man var ikke klar over på det tidspunkt, at der var tale om tre beslægtede vira.

Menneskelige coronavirusser blev opdaget i 1960'erne ved hjælp af to forskellige metoder. E.C. Kendall, Malcolm Bynoe og David Tyrrel, der arbejdede ved Common Cold Unit of the British Medical Research Council, indsamlede en unik forkølelsesvirus B814 i 1961. Virussen kunne ikke dyrkes ved hjælp af de teknikker, der med held havde været anvendt til at dyrke rhinovirus, adenovirus og andre kendte forkølelsesvirus. Til sidst blev dette problem løst. Den nye dyrkningsmetode blev introduceret i laboratoriet af Bertil Hoorn. Den isolerede virus forårsagede forkølelse, når den blev puttet i næsen på frivillige forsøgspersoner. Virussen blev inaktiveret med æter, hvilket viste, at den havde en lipidhinde. Den nye virus forårsagede forkølelse hos frivillige og blev ligesom B814 inaktiveret af æter.

Den skotske virolog June Almeida fra St Thomas' Hospital i London sammenlignede i 1967 strukturerne af IBV, B814 og 229E. Ved hjælp af transmissionselektronmikroskopi blev det påvist, at de tre vira ligner hinanden i form og har kølleformede pigge. En forskergruppe ved National Institute of Health isolerede samme år et andet medlem af denne gruppe af vira. Ligesom B814, 229E og IBV havde den nye forkølelsesvirus OC43 karakteristiske køllelignende pigge, når den blev observeret med elektronmikroskopet.

De IBV-lignende nye forkølelsesvirus lignede musens hepatitisvirus. Denne nye gruppe af vira blev kaldt "coronavirus" på grund af deres kronelignende udseende. Coronavirus-stammen B814 gik tabt. Det vides ikke, hvilken nuværende human coronavirus det var. Siden da er der blevet identificeret andre humane coronavirus, herunder SARS-CoV i 2003, HCoV NL63 i 2003, HCoV HKU1 i 2004, MERS-CoV i 2013 og SARS-CoV-2 i 2019. Der er blevet identificeret et stort antal animalske coronavirusser siden 1960'erne.

 
Transmissionselektronmikroskopisk billede af organdyrket coronavirus OC43  

Spørgsmål og svar

Spørgsmål: Hvad er coronavirus?

Sp: Hvilken type sygdomme forårsager coronavirus hos mennesker?

Spørgsmål: Hvor stort er genomet hos coronavirus?

Spørgsmål: Hvor mange hovedgrupper af coronavirusser findes der?

Spørgsmål: Hvilken slags virus forårsager COVID-19 hos mennesker?

Sp: Hvilke proteiner udgør et coronavirus?

Søg efter bogstav