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?
Jest lato 2021 roku. Wariant Alfa koronawirusa gwałtownie się rozprzestrzenia, stając się wariantem dominującym na całym świecie. Jednak wkrótce pojawia się kolejny, bardziej zaraźliwy wariant, Delta. Co będzie, gdy te dwa warianty się zetkną?
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.
Przeprowadźmy eksperyment. Wyobraźmy sobie, że oba warianty dotrą do odizolowanego miasta z milionem mieszkańców podatnych na obie wersje wirusa w tym samym czasie. Gdy ktoś zakazi się wariantem Alfa, zarazi średnio pięć osób, z którymi miał bliski kontakt, potem poczuje się źle i zostanie w izolacji do końca eksperymentu. To samo będzie z wariantem Delta, z tym że zakażona osoba zarazi średnio 7,5 osób, z którymi miała bliski kontakt.
What would you guess happens next?
Jak sądzicie, co stanie się dalej?
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.
Po sześciu dniach wariantem Alfa zarażonych będzie 15 625 osób. Deltą zarażonych będzie ponad 10 razy więcej. Jedynie 20 godzin później Deltą zarazi się reszta populacji. Alfa nie zdąży zainfekować nawet 6%. Bez osób do zainfekowania wariant Alfa wyginie.
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.
Ten model to wielkie uproszczenie, ale dobrze pokazujące to, co się stało naprawdę. Gdy dwa warianty rywalizowały, Delta doprowadziła Alfę do wyginięcia w zaledwie kilka tygodni.
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.
Wirusy są niezwykle zdolnymi organizmami. Na Ziemi jest około 100 milionów razy więcej cząsteczek wirusów niż gwiazd w obserwowalnym wszechświecie. Mimo to wirusy potrafią wyginąć.
There are three main ways that can happen.
To może się stać na trzy sposoby.
First, a virus could run out of hosts.
Po pierwsze, wirusowi mogą skończyć się żywiciele.
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.
To mogło się stać na początku 2020 roku z wirusem grypy B/Yamagata. W czasie lockdownu, dystansu społecznego oraz noszenia maseczek w celu spowolnienia pandemii COVID-19 drastycznie obniżyła się ilość dostępnych żywicieli dla B/Yamagata. Potrzeba jeszcze kilku lat, żeby się przekonać, czy wirus ten naprawdę wyginął, czy ukrywa się wśród zwierząt.
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.
Wiele wirusów w trakcie cyklu życia wywołuje choroby tak poważne, że zabija żywiciela. To może być problemem, bo gdy wirus zabije wszystkich żywicieli, może teoretycznie wyginąć z braku osób do zarażenia.
This almost happened back in 1950s Australia.
To prawie wydarzyło się w Australii w latach 50. XX wieku.
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.
W tamtym czasie Australię opanował inwazyjny gatunek królików europejskich, więc w celu ograniczenia ich populacji naukowcy wypuścili wirusa myksomatoza, który wcześniej był niemal w 100% śmiertelny dla królików europejskich. Podczas wstępnej fazy zgodnie z planem zginęły miliony królików europejskich. Jednak podczas rozprzestrzeniania się wirusa rozwinął on serie mutacji, które sprawiły, że był mniej zabójczy, zabijał mniej królików i robił to wolniej. Więcej zainfekowanych królików hopsało, co sprawiło, że ten wariant wirusa miał większe szanse, żeby się rozprzestrzenić. Do tego króliki również wyewoluowały, polepszając swój układ odpornościowy.
Overall, instead of killing every single rabbit, the virus evolved, the rabbit population bounced back, and both survived.
Ostatecznie zamiast wybić każdego możliwego królika wirus ewoluował, a populacja królików wzrosła do stanu sprzed wirusa. I to, i to przetrwało.
The second way a virus could go extinct is if humans fight back with an effective vaccine— and win.
Drugim sposobem na wyginięcie wirusa jest zwalczenie go przez ludzi efektywną szczepionką.
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.
Od XIX wieku, gdy wynaleziono szczepionki, kampanie szczepieniowe efektywnie wybiły dwa wirusy: ospę i księgosusz, który zabijał bydło. Więcej o szczepionkach później.
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.
Trzeci sposób na wyginięcie wirusa występuje, gdy ten zostanie pokonany przez innego wirusa lub odmianę, tak jak w przykładzie z Deltą i Alfą.
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.
Przy okazji wirusy nie zawsze ze sobą rywalizują. Szczep wirusów może mieć własną niszę. Na przykład grypa atakuje drogi oddechowe, a norowirus komórki w jelitach, więc oba te wirusy mogą koegzystować.
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.
A nisza wirusa może być malutka. HBV i HCV mogą zainfekować tę samą komórkę. HBV zajmie jądro, a HCV cytoplazmy. Epidemiolodzy przewidują nawet, że około 2-10% ludzi zarażonych HCV jest zarażonych również HBV.
So, will SARS-CoV-2— the species of virus that causes COVID 19— ever go extinct?
Więc czy SARS-CoV-2, szczep wirusów, który wywołuje COVID-19, kiedyś wyginie?
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.
Warianty tego wirusa będą się wciąż pojawiać. Te warianty mogą, choć nie muszą sprawić, że poprzednie warianty wyginą. Bez względu na to, czy warianty rywalizują, czy nie, szczep wirusa, do którego należą wszystkie te warianty, na stałe zadomowił się wśród ludzi.
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.
Czy możemy unicestwić SARS-CoV-2 przez zaszczepienie dużej liczby ludzi? Nasza kampania przeciwko ospie działała, bo szczepionka silnie chroniła przeciw zakażeniu, a ospa nie miała możliwości ukryć się wśród zwierząt. Jednak SARS-CoV-2 może ukryć się wśród zwierząt, a nasze obecne eszczepionki, mimo że świetnie chronią przed śmiercią czy ciężką chorobą, nie powstrzymują wszystkich zakażeń.
So, conceivably there are two ways that SARS-CoV-2— the entire species— could go extinct:
Realnie mamy dwie możliwości, jak doprowadzić wirus SARS-CoV-2 do całkowitego wyginięcia.
a cataclysmic disaster could kill us all.
Albo zabije nas jakaś katastrofa,
Or...
albo...
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.
wynajdziemy uniwersalną szczepionkę, która powstrzyma wszystkie zakażenia: te wywołane przez już istniejące warianty i te, które mogą powstać przez przyszłe.
Let's work toward that second option.
Zadziałajmy w kierunku tej drugiej opcji.