It’s spring 2021. The Alpha variant of the coronavirus has spread rapidly, becoming the dominant variant worldwide. But another, more transmissible variant is about to appear— Delta. What happens when two variants clash?
بهار ۲۰۲۱ است. گونهی آلفای ویروس کرونا بهسرعت گسترش یافته، به نوع غالب در سراسر جهان تبدیل شده است. اما نوعی دیگری، سرایتپذیرتر از آن در شرف ظاهر شدن است - دلتا. وقتی که دو گونه با هم برخورد کنند، چه اتفاقی میافتد؟
Let’s do a thought experiment. Suppose that the variants reach a hypothetical isolated city of 1 million people who are completely susceptible to both viruses on the same day. When a person here is infected with Alpha, they transmit it to, on average, 5 close contacts, then begin to feel sick and immediately isolate themselves for the rest of the simulation. The same thing happens with Delta, except that an infected person transmits it to, on average, 7.5 close contacts.
بیایید یک آزمایش فکری انجام دهیم. فرض کنید که ویروسها در یک روز به یک شهر منزوی فرضی با یک میلیون نفر جمعیت میرسند که کاملاً مستعد ابتلا به هر دو ویروس هستند. هنگامی که فردی در اینجا به آلفا آلوده میشود، آن را به طور متوسط به ۵ فرد دیگر در نزدیکی خود منتقل میکند، سپس شروع به احساس بیماری میکند و بلافاصله خودش را در ادامهی همهگیری قرنطینه میکند. همین اتفاق در مورد دلتا نیز میافتد، با این تفاوت که یک فرد آلوده آن را به طورِ متوسط به ۷/۵ فرد نزدیک منتقل میکند.
What would you guess happens next?
حدس میزنید در ادامه چه اتفاقی بیفتد؟
After six days, Alpha will have infected 15,625 people. Delta will have infected more than 10 times as many. Just 20 hours later, Delta will have infected the rest of the population— all before Alpha could infect 6% of it. With no one left to infect, Alpha dies out.
پس از شش روز، آلفا ۱۵,۶۲۵ نفر را مبتلا خواهد کرد. دلتا بیش از ۱۰ برابر بیشتر مبتلا کرده است. تنها ۲۰ ساعت بعد، دلتا بقیه جمعیت را آلوده خواهد کرد - قبل از اینکه حتی آلفا بتواند ۶ درصد از آن را آلوده کند. وقتی کسی برای آلوده کردن باقی نمانده است، آلفا از بین میرود.
This model is drastically simplified, but it accurately reflects one thing that did happen in real life: when both variants competed, Delta drove Alpha towards extinction in a matter of weeks.
این نمونهای بسیار ساده است، اما به طور دقیق نشاندهنده یک اتفاق است که در زندگی واقعی رخ داده است: زمانی که دو گونه با هم رقابت کردند، دلتا در عرض چند هفته آلفا را به سمت انقراض سوق داد.
Viruses are wildly successful organisms. There are about 100 million times as many virus particles on Earth as there are stars in the observable universe. Even so, viruses can and do go extinct.
ویروسها ارگانیسمهای بسیار موفقی هستند. حدود ۱۰۰ میلیون برابرِ تعداد ستارگان در جهانِ قابل مشاهده، ذرات ویروسی روی زمین وجود دارد. با این حال، ویروسها میتوانند منقرض شوند و از بین هم میروند.
There are three main ways that can happen.
سه راه اصلی میتواند اتفاق بیفتد.
First, a virus could run out of hosts.
اول، یک ویروس ممکن است میزبانهای کافی نداشته باشد.
This might have happened in early 2020 to a flu lineage known as B/Yamagata. When much of the world shut down, social distanced, and wore masks to slow the spread of COVID 19, that dramatically reduced the number of hosts available for B/Yamagata to infect. It’ll take a few more flu seasons to know for sure if it’s truly extinct or just hiding out in an animal reservoir.
ممکن بود این اتفاق اوایل سال ۲۰۲۰ برای یک گونه آنفولانزا بهنام ب/یاماگاتا بیفتد. هنگامی که بسیاری از نقاط جهان تعطیل شدند، فاصله اجتماعی رعایت شد و از ماسک برای کاهش سرعتِ شیوع کووید ۱۹ استفاده کردند، این امر به طور چشمگیری تعداد میزبانهای موجود برای یاماگاتا را کاهش داد. چند فصل دیگر آنفولانزا طول میکشد تا مطمئن شویم که آیا واقعاً این ویروس منقرض شده یا فقط در حیوانات ناقل پنهان شده است.
Many viruses, as part of their life cycle, cause diseases severe enough to kill their hosts. This can be a problem because if a virus kills all its hosts, it could— in theory— run out of hosts to infect and go extinct.
خیلی از ویروسها، بهعنوان بخشی از چرخه زندگی خود، برای کشتن میزبانشان باعث بیماریهای شدید میشوند. این امر میتواند مشکلساز باشد چون اگر یک ویروس همه میزبانهایش را از بین ببرد، در تئوری ممکن است با تمام شدن میزبانهایی برای آلوده کردن، ویروس منقرض شود.
This almost happened back in 1950s Australia.
این اتفاق تقریباً در دهه ۱۹۵۰ استرالیا رخ داد.
At the time, Australia was overrun by the European rabbit— an invasive species— so, in an attempt to control the population, scientists released a virus called myxoma, which had been previously shown to be almost 100% lethal to European rabbits. During the initial outbreak, as planned, tens, perhaps hundreds, of millions of European rabbits died. But as the virus spread, it evolved a series of mutations that happened to make it less deadly, killing rabbits more slowly and killing fewer rabbits overall. With more infected hosts hopping around, this strain of the virus was more likely to spread than its deadlier cousin. And of course, rabbits evolved too, to mount better immune responses.
در آن زمان، خرگوش اروپایی- گونهای مهاجم - استرالیا را تسخیر کرده بود، بنابراین، در تلاش برای کنترل جمعیت، دانشمندان ویروسی به نام میکسوما را منتشر کردند که از قبل مشخص بود که تقریبا ۱۰۰درصد برای خرگوشهای اروپایی کشنده است. در طول شیوع اولیه، همانطور که برنامهریزی شده بود، دهها، شاید صدها میلیون خرگوش اروپایی مردند. اما با گسترش ویروس، مجموعهای از جهشها ایجاد شد که باعث کاهش کشندگی آن شد در نتیجه خرگوشها کندتر و در کل با تعداد کمتری کشته شدند. با جهش میزبانهای آلوده بیشتر، احتمال انتشار این گونه از ویروس بیشتر از فامیل مرگبار آن بود. و البته، خرگوشها نیز تکامل یافتهاند تا پاسخهای ایمنی بهتری داشته باشند.
Overall, instead of killing every single rabbit, the virus evolved, the rabbit population bounced back, and both survived.
به طور کلی، به جای کشتن هر خرگوش، ویروس تکامل یافت، جمعیت خرگوشها برگشتند و هر دو زنده ماندند.
The second way a virus could go extinct is if humans fight back with an effective vaccine— and win.
راه دومی که یک ویروس میتواند منقرض شود این است که انسانها با یک واکسن موثر مقابله کنند و پیروز شوند.
Vaccination campaigns have driven two viruses essentially to extinction since vaccines were invented in the 1800s: smallpox and rinderpest, which kills cattle. More on vaccination later.
از زمان اختراع واکسنها در دهه ۱۸۰۰، کمپینهای واکسیناسیون اساساً دو ویروس را به سمت انقراض سوق داده است: آبله و طاعون گاوی که گاو را میکشد. بعدا بیشتر از واکسیناسیون میگوییم.
The third way a virus can go extinct is if it’s outcompeted by another virus or strain, like we saw earlier with Delta and Alpha.
سومین راهی که یک ویروس منقرض میشود این است که با یک ویروس یا سویه دیگر رقابت کند، مثل آنچه که قبل در مورد دلتا و آلفا دیدیم.
By the way, viruses don't always compete with each other. A viral species can carve out its own distinct niche— for example, influenza infects your respiratory tract, and norovirus infects cells in your intestine, so both of these viruses can co-exist.
به هر حال، ویروسها همیشه با یکدیگر رقابت نمیکنند. یک گونه ویروسی میتواند زیستبوم متمایز خود را ایجاد کند - برای مثال، آنفولانزا دستگاه تنفسی شما را آلوده میکند و نوروویروس سلولهای روده شما را آلوده میکند، پس هر دوی این ویروسها میتوانند همزیستی کنند.
A virus’ ecological niche can be tiny: hepatitis B and hepatitis C viruses can infect the same cell— hep B occupies the nucleus, and hep C occupies the cytoplasm. In fact, epidemiologists estimate that 2 to 10% of people with hep C are also infected with hep B.
زیستبوم اکولوژیکی یک ویروس میتواند کوچک باشد: ویروسهای هپاتیت ب و هپاتیت سی میتوانند یک سلول را آلوده کنند - هپاتیت ب هسته و هپاتیت سی سیتوپلاسم را اشغال میکند. در واقع، اپیدمیولوژیستها تخمین میزنند که ۲ تا ۱۰ درصد از افراد مبتلا به هپاتیت سی به هپاتیت ب هم آلوده هستند.
So, will SARS-CoV-2— the species of virus that causes COVID 19— ever go extinct?
بنابراین، آیا سارس-کوید-۲ - گونهای از ویروس که باعث کووید ۱۹ میشود - منقرض خواهد شد؟
Variants within the species will continue to arise. Those variants might drive prior ones to extinction, or not. Regardless of how the variants compete (or don’t), the species itself— to which all the variants belong— is pretty firmly established among humans.
واریانتها در گونهها همچنان به وجود خواهند آمد. این گونهها ممکن است انواع قبلی را به سمت انقراض سوق دهند یا نه. صرف نظر از اینکه گونهها چگونه رقابت میکنند (یا نمیکنند)، خود گونه - که همه واریانتها به آن تعلق دارند - کاملاً در بین انسانها تثبیت شده است.
If we managed to vaccinate enough people, could we drive SARS-CoV-2 to extinction? Our vaccination campaign against smallpox worked because the vaccine was highly protective against infection and smallpox had no close animal reservoir in which it could hide. But SARS-CoV-2 can hide out in animals, and our current vaccines— while they provide excellent protection against severe illness and death— don't prevent all infections.
آیا با واکسیناسیونِ کافی افراد میتوانیم سارس-کووید-۲ را به سمت انقراض سوق دهیم؟ کمپین واکسیناسیون ما علیه آبله مؤثر بود چون واکسن در برابر عفونت بسیار پیشگیرانه بود و آبله هیچ مخزن حیوانی نزدیکی نداشت که بتواند در آن پنهان شود. اما سارس-کووید-۲ میتواند در حیوانات پنهان شود و واکسنهای فعلی ما - در حالی که محافظت عالی در برابر بیماریهای شدید و مرگ فراهم میکنند - از همه عفونتها جلوگیری نمیکنند.
So, conceivably there are two ways that SARS-CoV-2— the entire species— could go extinct:
بنابراین، احتمالاً دو راه وجود دارد که سارس-کووید-۲ - کل گونه - منقرض میشود:
a cataclysmic disaster could kill us all.
یک حادثه مخرب که بتواند همه ما را بکشد.
Or...
یا ...
We could invent a universal vaccine that prevents all SARS-CoV-2 infections— those caused by all the variants that currently exist and those that don’t.
ما میتوانیم با اختراع یک واکسن جهانی از همه عفونتهای سارس-کووید-۲ جلوگیری کنیم- آنهایی که توسط همه واریانتهای موجود و ناموجود ایجاد میشوند.
Let's work toward that second option.
بیایید روی گزینه دوم کار کنیم.