Covid-19

[Invictus]

btw, k těm 2000 lidí co u nás každoročně zabije chřipka, tak je to ročně kolem 100.

Source? Všude možně v článcích po internetech jsem viděl, že 1500-2000 ročně umře v souvislosti nebo důsledkem chřipky. Nicméně v této zprávě SZÚ jsem našel nějakých 200 za sezonu 201/2019, přímo na závažné chřipkové onemocnění (str.4):
http://www.szu.cz/uploads/documents/CeM ... _18_19.pdf

Co se týče koronaviru, tak to asi taky nebude úplně čisté ta čísla, a asi ani nemůže, když se opakovaně píše, že většina těch mrtvých měla nějaké další závažné nemoci, které to zkomplikovaly. Btw. podle všeho co jsem viděl, tak ten virus v zásadě vede k tomu, že vám zlikviduje plíce takovým způsobem, že přestanou dodávat dost kyslíku do těla. Evidentně je závažnost vázaná dost na imunitní reakci, která to paradoxně může zhoršit. Takže chápu, že pokud je organismus už aktivovaný z nějaké přechozí nemoci, a orgány nefungují, jak by měly, tak tohle už to prostě rozhodí totálně.

[OnGe]

Tyhle nemoci zabíjejí spíš vážně nemocné lidi. Vážně zdravý člověk by to měl v pohodě přežít.

[hanss]

Čína dokáže snadno přijmout i drakonická opatření, to je pravda, ale její reakční čas je horší, protože není sovobdná a informace se tam šíří nestandartně. Ostatně to známe z doby totality i u nás...

A tohle je tvrzení typu "Čína leží v Asii" (ověřitelné a fakticky doložitelné), typu "bramborová kaše je nejlepší jídlo" (osobní názor), nebo typu "v sousední galaxii existuje 1580 civilizací" (kdo chce, ten tomu věří)?

(K "standardnímu" šíření informací v tom, čemu vy říkáte "svobodné" země existují velmi názorné příklady, ale nejsou z biologie.)

Ohledně její vlastní statistiky tomu taky moc nelze věřit, neboť nejméně dvakrát podstatně změnili metodiku...

A je úplně jasné, že kdyby metodiku nezměnili, tak budou nedůvěryhodní, protože ji přece změnit měli. Protože otázka jejich důvěryhodnosti nijak nezávisí na tom co dělají nebo nedělají, nýbrž na vás, na pozorovateli.

[Faskal]

K Čínskému tutlání jsem se vyjadřoval dříve. Tady a o mé dva příspěvky dál. Kdyby to začali řešit dřív, než do Wuhanu dorazilo čínské CDC, které zjevně donutilo místní samosprávu jednat, mohl průběh nemoci vypadat dost jinak.

[Eleshar_Vermillion]

Teď se hraje o to, jestli jej dokážeme zlikvidovat zavčasu, nebo se stane endemickým - tedy, že budou oblasti, kde se bude běžně vyskytovat. Pokud se jím stane, budeme potenciálně mít respirační onemocnění, které bude klidně o řád horší než sezónní chřipka.

OK, toto už dává smysl.

[Faskal]

Teď se hraje o to, jestli jej dokážeme zlikvidovat zavčasu, nebo se stane endemickým - tedy, že budou oblasti, kde se bude běžně vyskytovat. Pokud se jím stane, budeme potenciálně mít respirační onemocnění, které bude klidně o řád horší než sezónní chřipka.

OK, toto už dává smysl.

Viz MERS.
Osobně mě zajímá spíš virologie samotná než epidemiologie, takže mé znalosti nejsou pro publikum tolik zajímavé. Každopádně...

MERS, tedy Middle East Respiratory Syndrome Coronavirus, je blízce příbuzný SARS-CoV-1 a 2, které způsobily epidemii SARS, respektive současnou epidemii Covid-19. O novém SARS-CoV-2 se ještě moc neví a o původním SARS třeba někdy, takže vezměme MERS jako model koronavirů.


Takhle vypadá koronavirus pod elektronovým mikroskopem, nepravé barvy (wiki):

Jsou to víceméně kulovité viry s výraznou proteinovou "koronou" kolem sebe, které jim dávají typický vzhled a jméno. Je hezky vidět, že membrána, ze které takhle pučí, má na sobě proteiny této korony (tzv. spike protein) také. Během svého růstu donutí buňku produkovat na její povrch virové proteiny, ty si pak posbírá a vypučí. Tímto procesem ukradne také kus membrány, čímž se stane obaleným virem. Obalené viry obecně dobře unikají imunitě, protože podstatnou část svého povrchu vytváří z kradeného materiálu, zároveň ale bývají méně odolné ve volném prostředí a jsou hodně citlivé jak vůči detergentům (mýdlo), tak přípravkům na bázi alkoholu, které jim tuto membránu rozpustí, čímž se inaktivují.

Koronaviry jsou dále nesegmentované jednovláknové RNA viry s pozitivní polaritou.
Co znamená nesegmentované, je přímočaré - celý jejich genom je tvořen jedním segmentem (v kontrastu je třeba segmentovaný genom chřipky na osmi jednovláknových molekulách)
RNA viry znamená, že vůbec nemají ve svém životním cyklu DNA.
Jednovláknové spolu s pozitivní polaritou znamená, že jsou tvořeny jediným vláknem RNA (DNA má typicky dvouvlákno a RNA může mít taky dvouvlákno), které rovnou slouží jako instrukce pro tvorbu proteinů. Je to nejjednodušší možné uspořádání, na virový genom nasedne hostitelský ribozom a rovnou podle něj tvoří virový protein.

No, tak jsem toho moc nestihl, tohle zatím platí pro koronaviry obecně, dávám si sem odborný článek o MERS ke zpracování:
https://www.sciencedirect.com/science/a ... via%3Dihub

MERS totiž proběhl zprávami kolem 2012, kdy se vynořil, a už nezmizel (wiki):

[Sosacek]

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/32104915

According to the complaints of a survivor, the medical graduate student (24 years old) from Wuhan University, she must stay awake and breathe consciously and actively during the intensive care. She said that if she fell asleep, she might die because she had lost her natural breath.

Huh.

[Faskal]

Infikovat tkáně mimo ty, které jsou hlavní cíle, je u virů poměrně běžné. Typicky se tomu tak děje u oslabených jedinců, kteří s virem nedokáží bojovat, a on pak vleze všude a tam dělá neplechu také. U SARS-CoV-2 je znám hlavní receptor (ACE2), kterým virus vstupuje do buněk za běžných situací. Jeho přítomnost nicméně není dostačující a zdá se, že existují i alternativní vstupy, které mimo jiné vedou do centrální nervové soustavy. Citovaný článek se dost opírá o studie na myších, kterým virus lezl hlavně do mozku, ale je potřeba zaprotokolovat, že myši nejsou moc dobrý model lidské imunity.

Invictus každopádně říkal, že to chce méně hysterie.

[Invictus]

Faskale, jestli máš od teď v plánu se vyžívat v pasivně agresivní komunikaci mým směrem, nechť je libo. Netuším, čím jsem tak hrozně ohrozil tvé ego, že tak reaguješ, ale nemusím chápat vše. Od moderátora, bych čekal nějak víc, ale zase rpg fórum už upadlo natolik, že už je to asi všem jedno.
Nebudu tě dále obtěžovat svou přítomností v tomto vlákně, kde můžeš nadále být jediným správným a nezpochybňovaným zdrojem poznání.

[OnGe]

Pasivní agresivita vypadá jinak. Mám to víc rozepisovat?

[Faskal]

Onge, Invictus má pravdu v tom, že bych si takové poznámky mohl odpustit.

K tomu MERS, vycházím z dříve inzerovaného článku*.

Současná infekce SARS-CoV-2 není bezprecedentní, existuje řada virů patřící mezi koronaviry. Z nich jsou klinicky významné alfa a beta koronaviry. Alfakoronaviry a betakoronaviry skupiny 1 jsou původci běžného nachlazení, ve třídě betakoronavirů skupina 2 zahrnuje původce nemocí SARS a Covid-19, skupina 3 je MERS. Je zajímavé, že do skupiny 3 patří další koronaviry netopýrů a koronaviry evropských ježků.



MERS byl podle odkazované studie objeven tak, že u pacienta s dýchacími potížemi a selháním ledvin nedokázali určit původce a izolát z dýchacích cest zabíjel kontrolní buňky. Dříve jsem popisoval objev SARS-CoV-2, tohle bylo objeveno v dobách, kdy byla metoda sekvenování nové generace v plenkách a používali trochu zvláštní hybrid metod. V prvním kroku tam určili pomocí polymerázové řetězové reakce (metoda 1) a použitím primerů společných pro koronaviry, že se jedná o nějaký koronavir. Jeden z primerů použili pro sekvenaci (soupravou, co taky používám, heh) a určili, že je to nějaký nový koronavirus. Následně udělali jakousi variaci na metodu 3 (sekvenování nové generace) metodou 2 (molekulární klonování): s použitím náhodných primerů namnožili různé úseky viru a určili jejich sekvenci, takhle projeli celý virus. U klasického molekulárního klonování je většinou potřeba složitě namnožit DNA ve velkém množství, jim se ale podařilo přečíst sekvenci hned po úvodním namnožení, což z toho dělá manuálně provedenou a tedy extrémně pracnou variantu metody 3.

MERS-CoV se oproti současnému koronaviru šíří podstatně hůře a je pevně vázán na mezilidský kontakt. Svým způsobem dobrá zpráva je, že MERS zdá se mezi epidemiemi nezůstává skrytě mezi lidmi, ale vždy se nově rozšíří z velbloudů, kteří slouží jako rezervoáry nemoci. Betakoronaviry sice pochází z netopýrů, MERS ale na lidi přeskočil přes velbloudy, SARS-CoV-2 je ze zatím jednoznačně neidentifikovaného zdroje. To je lehce optimistické, protože to dává naději na to, že by snad bylo možné SARS-CoV-2 mezi lidmi vyhubit, SARS-CoV-2 se ovšem šíří podstatně snáze než MERS a má mnohem slabší klinické projevy, což je paradoxně z hlediska epidemiologie horší, protože se hůře hledají infikovaní jedinci.


I když jsem psal, že životní cyklus koronavirů je nejjednodušší možný (jednovláknové RNA viry s pozitivní polaritou), koronaviry si to vynahrazují tím, že jejich genom je obří, největší z RNA virů (obrázek nahoře, čísla nahoře jsou počet bází RNA, tedy délka).
Genom vypadá jako běžná lidská mRNA a má všechno, co taková molekula potřebuje. mRNA je molekula RNA, která nese informaci pro tvorbu proteinů, jako ostatní nukleové kyseliny je polarizovaná. Na 5'konci (vlevo) nese speciální úpravu, "čepičku", což je modifikovaný nukleotid, který není rozpoznáván běžnými enzymy štípajícími RNA od konce, na 3'konci nese poly(A) úsek, tedy opakující se adeniny, které jsou typickou značkou mRNA. Kombinace těchto úprav je rozpoznávána proteiny, které zajišťují, že taková molekula je přivedena na ribozom, který podle mRNA syntetizuje protein. Buňka tedy nemá jak poznat, že je něco špatně.

Ve zkratce, mRNA kóduje informaci pro proteiny následujícím způsobem: ribozom rozeznává nepřekryvné trojičky (kodon), které přiřazuje k aminokyselině, které následně spojuje do řetězce. Existují dva typy speciálních trojiček: START a STOP kodon. U eukaryotických organismů ribozom nasedne na 5' konec, posunuje se k 3' konci a hledá první START ve vhodném okolním kontextu. Když ho najde, začne se posunovat po kodonech a za každý zařadí jednu aminokyselinu, dokud nenajde STOP kodon. STOP nekóduje žádnou aminokyselinu, a syntéza se na něm ukončí.
Základním pojmem při hledání genů je otevřený čtecí rámec (ORF), což je úsek mezi START a STOP. Pokud takový člověk najde, ještě to neznamená, že tento ORF bude přepisován, čím je ale delší, tím je méně pravděpodobné, že se jedná o náhodu a nad 100 kodonů je statisticky prakticky nemožné, aby šlo o náhodu. MERS těchto ORF má osm očíslovaných a čtyři pojmenované.

ORF1** je rovnou popřením pravidla, které jsem popsal - při syntéze se občas sklouzne, přepne se do jiného rámce, a ve čtení se pokračuje, nebo se STOP odignoruje a čte se dá, dokud se nenarazí na další STOP, takže je to vlastně ORF1a a ORF1b. Tyto otevřené čtecí rámce kódují různě dlouhý polypeptid, který má po svém rozštěpení na segmenty (Nsp) více funkcí. Jednak obsahuje segmenty (Nsp3 a 5), které slouží jako proteázy, které tento polypeptid rozštípá na několik menších, které mají vlastní funkce, vesměs související s replikací viru.
Nsp3 se spolu s 4 a 6 zakotví na membráně, kde probíhá život viru.
Nsp7-11 zajišťuje, aby bylo možné replikovat celé vlákno genu - polymerázy obecně neumí kopírovat konce vláken a různé organismy se s tím perou různě, není úplně jednoznačné, jak to tyhle viry dělají mechanisticky
Nsp13-16 modifikuje RNA, funkce nejsou moc známé, mimo jiné zabraňují hostitelských RNázám tuto RNA štípat.
Nsp12 je klíčový enzym - je to RNA-dependentní RNA polymeráza, umožňuje tedy zkopírovat vlákno RNA podle RNA templátu. Nejdříve udělá kopii (+) vlákna, které slouží jako virus, čímž vznikne (-) vlákno, které slouží jako templát pro tvorbu užitečných (+) vláken. (-) vláken je asi 1 % viru a jejich existence je problém - mají tendenci se vázat s (+) vláknem a tvořit dvouvláknovou RNA. A přítomnost dvouvláknové RNA je pro buňku jako rudý hadr, protože pokud se něco takového vyskytne a ona to chytí, v lepším případě to naštípá a přitom spustí stresovou odpověď, v horším to nacpe do komplexu RISC, který začne prohledávat buňku a každou RNA s odpovídající RNA rozštípe, takže virus si dává bacha, aby se tohle nestalo. Je zajímavé, že vzniká tzv. "subgenomová RNA", což je tady (+) vlákno, které ale není celé - slouží čistě pro produkci virových proteinů, ale už se nebalí do virionů a není infekční.

Zatím tolik, ještě to sice není všechno, ale až to projdu všechno do detailů, ještě tomu zkusím udělat nějaké příčetné tl;dr.


* https://ars.els-cdn.com/content/image/1 ... 29-gr1.jpg
** fascinující, víc o něm je tady: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3509692/

[Faskal]

Mezisouhrn:
MERS je blízce příbuzný současnému SARS-CoV-2, pochází z netopýrů, ale jako mezistupeň infekce využil velbloudy.
Je to obalený RNA virus s nejjednodušším životním cyklem (ssRNA virus s pozitivní polaritou) ale zároveň s největším genomem mezi RNA viry. První (dvoj-)produkt kóduje řadu komponent nezbytných pro množení viru v buňce.

Následuje protein S (spike), který tvoří onu "koronu", která dává této rodině jméno. Slouží k vazbě receptoru na povrchu hostitelské buňky, tím receptorem je DPP4: enzym kotvený na membráně buňky, který štěpí řadu relativně odolných signálních proteinů. Funkce cíle ale není příliš důležitá, virus jej rozpozná a zachytí se za něj. Buňka následně receptor s virem internalizuje v podobě váčku, do kterého pošle štěpící enzymy. Hostitelské enzymy rozštěpí protein S na dvě poloviny, jedna z polovin se vyklopí, zasune do membrány, a vyvolá fúzi membrány váčku a virového obalu, čímž se virus dostane dovnitř buňky.
DPP4 se vyskytuje na řadě buněk, kromě dolních cest dýchacích také v buňkách tenkého střeva, díky tomu se šířil i potravou, a v ledvinách, takže vyvolával jejich selhání. Důležité také je, kde se nevyskytuje - prakticky není u buněk lidských horních cest dýchacích, díky tomu se poměrně neochotně šíří kapénkovou infekcí.

Jak jsem psal, mezikrokem v životním cyklu je přítomnost dvouvláknové RNA, která je v lidském organismu rozpoznávána jako cizí element (pathogen-associated molecular patterns). Pokud je rozpoznána, spustí se imunitní reakce spočívající v produkci interferonu typu I, ten jednak aktivuje imunitní systém, jednak vyvolává produkci RNáz, tedy enzymů štěpící RNA. Respektive, spustila by imunitní reakci. Nsp3 a 15 blokuje tuto odpověď, a jeden z důvodů modifikace RNA zmíněné minule, je, že modifikovaná dvouvláknová RNA je tímto systémem hůře rozpoznávána. Proti této kaskádě také různými způsoby také bojují proteiny kódované ORF-3, 4a, 4b a 5, což ale to v tuto chvíli není tak zajímavé, protože by nejsou sdílené mezi SARS a MERS, a pak protein M, o tom ještě za chvíli.

Receptor pro MERS, DPP4, se v těch dolních cestách dýchacích vyskytuje mimo jiné na makrofázích (typ bílých krvinek), a tady začíná zásadní problém. MERS-CoV vleze do bílé krvinky, vypne protivirovou větev vrozené imunity, protibakteriální větev ale aktivuje (blokuje jejich blokátor); to je problém samo o sobě, pokud ale pacient má nějakou přidruženou nemoc, má v plicích víc bílých krvinek, do těch vleze víc MERS-CoV, a roztočí nevypnutelnou imunitní reakci (závislou na buňkách) proti bakteriím.
Zároveň se zdá, že MERS-CoV dokáže snižovat schopnost lymfocytů typu B (další typ bílých krvinek, popisoval jsem je dříve) produkovat protilátky.
Důležitá poznámka - zdá se, že SARS-CoV tuto imunomodulační schopnost nemá, nebo aspoň ne takovou (ještě se po tom někdy podívám), takže není zdaleka tak nebezpečný jako MERS.

Úchvatný článek. Ještě z něj bude jeden, možná dva ranty, moc nestíhám, takže nemám čas, abych to napsal krátké

[OnGe]

Je velikost genomu nějak významná vlastnost?

[Faskal]

Sama o sobě moc ne, do velkého genomu se vejde hodně serepetiček, jak jsem vypisoval nahoře, MERS má mraky různých udělátek, které fungují nezávisle na sobě, takže je hodně robustní.
Koronaviry mají kolem 30 000 bází, ebola asi 19 000, chřipkový virus pod 14 000, hepatitida C kousek pod 10 000. Tohle všechno jsou RNA viry.
Důležité je spíš, jestli je to DNA nebo RNA virus, a jestli je segmentovaný nebo nesegmentovaný.

RNA viry obecně více mutují, léky proti hepatitidě C založené na cílení její RNA moc nefungovaly, protože ta RNA se mění před očima a u pacientů před léčbou a po léčbou byl nalézán dramaticky odlišný genom selektovaný na resistenci proti léčivu, zabraly až léky cílené na proteiny, které mají mnohem větší... evoluční setrvačnost.
Na koronaviry to ovšem neplatí v takové míře, protože první diskutovaný ORF kóduje kromě samotné polymerázy řadu komponent, které zajišťují přesnou replikaci viru a zrovna tento RNA virus je tedy relativně stabilní a nehrozí, že by mutoval zlověstnou rychlostí.

Segmentovaný a nesegmentovaný znamená, jestli mají genom v jednom kuse nebo ve více kusech.
Ve více (podle wiki osmi, proč si pamatuju sedm?) kusech má genom například chřipka, což je důvodem, proč má tak ohromnou variabilitu. Jednotlivé segmenty je možné mezi sebou zaměňovat, takže pokud je hostitel infikován dvěma viry chřipky podobného typu, můžou si segmenty prohodit a dát tak vzniku novému kmenu. Od toho viry H1N1 (prasečí chřipka a španělská chřipka) a H1N5 (ptačí chřipka), abych uvedl ty známé, které můžou volně kombinovat H ze segmentu 4 (hemaglutinin sloužící za zachycení viru) a N ze segmentu 6 (neuraminidáza sloužící k uvolnění viru)
Pokud je genom v jednom kuse, jako je tomu u koronavirů, je pořád možné mezi viry měnit genetickou informaci rekombinací, ale to je o mnoho řádů méně pravděpodobný jev.

[Faskal]

... pokračování článku a kontext s SARS-CoV-2.
V případě MERS se za "potvrzeně infikované" považují ti, u kterých byla zjištěna přítomnost viru pomocí testování.
Na MERS existují i přístupy sérologického testování, podle CDC ale neslouží pro diagnózu. Pro Covid-19 jsem neslyšel, že by to někdo rutinně používal. Zatímco metody založené na polymerázové řetězové reakci, která se teď používá například pro Covid-19, vyžadují přítomnost viru, sérologické vyšetření je možné provést i poté, co už nemoc odezněla.

Za pravděpodobné případy se považují ty, které mají klinické příznaky a je možné je nějak propojit s místem výskytu nemoci nebo s některým z potvrzených případů.

V případě Covid-19 bylo ve špičce v Číně nemožné testovat úplně všechny, takže se započítaly i případy, které vykazovaly symptomy, ale nebyly takto vyšetřeny. Problém je, že nějakou dobu nerozlišovali, co je potvrzené a co je pravděpodobné a metodiku toho, kdo je pravděpodobný případ, několikrát změnili.
Není problém vzít vzorek a dát ho do mrazáku, kde pár let vydrží, než bude čas jej otestovat; nejsem si jistý, jak to v těchto případech bylo - uvidí se, až se situace uklidní.

Sérologicky se testovali především velbloudi, fascinující. Správně ve článku poznamenávají, že dobře vyvinutý sérologický test je rychlejší a praktičtější než test založený na PCR. Takový test se dá udělat odhadem za deset minut v polních podmínkách, metody založené na PCR trvají tak hodinu (spíš víc) a vzorek se musí nejdřív vzít do laboratoře. Autoři článku ovšem nezní moc nadšeně z testů, které jsou doposud vyvinuté.

Klinicky významným znakem byla horečka, která dobře reflektuje vývoj nemoci. Typický znak je kašel, u řady pacientů také problémy související s trávicím traktem (viz výskyt receptoru diskutovaný dříve), selhání ledvin a problémy v centrální nervové soustavě (srov. Sosáčkova citace).

MERS jednoznačně pochází od netopýrů, S protein netopýřího koronaviru HKU4 je blízce příbuzný MERS-CoV a i když neváže příliš ochotně stejný receptor jako MERS-CoV (diskutovaný DPP4), stačí dvě bodové mutace, aby jej silně vázal. Je ale nepravděpodobné, že byl přímý přestup od netopýrů na lidi.
Dromedáři jsou pravděpodobný mezikrok, podle sérologických vyšetření mají dromedáři MERS už několik desetiletí. Podle sérologických vyšetření už MERS přeskočil víckrát, než jsme jej popsali, nikdo si toho ale nevšiml. Je možné, že alpaky mohou být také zdrojem nákazy.
Podle některých studií byla vyšší úmrtnost u nakažených přímo od zvířat než od těch, co byli druhotně nakažení od lidí, ale podle jiných byla srovnatelná.

Článek dál diskutuje slibné přístupy k léčbě, ale to už jsme protočili nedávno.

Důvod, proč jsem si tak zevrubně četl o MERS, je jednak ten, že je to dobře prozkoumaný model pro méně prozkoumaný současný SARS-CoV-2, jednak proto, že jsem chtěl vědět, jestli ty průběžně opakované epidemie jsou kvůli tomu, že zůstává mezi lidmi, nebo znovu přeskakuje z velbloudů, a dobrá zpráva je, že vypadá, že opakovaně vyskakuje z velbloudů.

MERS je dost zlá nemoc se smrtností až 35 % (Covid-19 má asi 2 %). Naštěstí se velmi špatně šíří, což ale epidemiology moc neuklidňuje, protože změna schopnosti se šířit může být otázka pár mutací.

... a to je vše.