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?
Våren 2021. Alfa-varianten av coronaviruset har snabbt spridit sig och blivit den dominerande i hela världen. Men en annan, mer överförbar variant är på väg att visa sig, Delta. Vad händer när två virusvarianter konkurrerar?
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.
Vi gör ett tankeexperiment. Anta att varianterna når en hypotetisk isolerad stad med en miljon invånare, som är helt mottagliga för båda virus, samma dag. När en person här blir smittad med Alfa sprider hen det till i genomsnitt fem personer, börjar sedan känna sig sjuk och isolerar sig direkt under resten av simuleringen. Samma sak händer med Delta, men med skillnaden att en smittad person överför viruset till i snitt 7,5 personer.
What would you guess happens next?
Kan du gissa vad som händer sedan?
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.
Efter sex dagar kommer Alfa att ha smittat 15 625 personer medan Delta har smittat över tio gånger så många. Bara 20 timmar senare kommer Delta ha drabbat resten av befolkningen innan Alfa ens har nått sex procent. När det inte finns någon kvar att smitta dör Alfa ut.
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.
Denna modell är kraftigt förenklad men den visar en sak som hände i verkligheten, när båda virusen konkurrerade drevs Alfa till utrotning inom några veckor.
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.
Virus är väldigt framgångsrika organismer. Det finns ungefär 100 miljoner så många viruspartiklar på jorden som det finns stjärnor i det observerbara universumet. Men ändå kan virus utrotas.
There are three main ways that can happen.
Detta kan huvudsakligen ske på tre olika sätt.
First, a virus could run out of hosts.
Det första är att värdarna kan ta slut.
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.
I början av 2020 kan detta ha hänt influensaviruset B/Yamagata. När stora delar av världen stängde ner och började med masker och distansering för att hindra spridningen av COVID 19, började antalet möjliga värdar att smitta, minska drastiskt för B/Yamagata. Det kommer ta några influensasäsonger innan vi vet säkert om det dött ut eller finns kvar hos någon djurreservoar.
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.
Det naturliga förloppet för många virus innebär så pass allvarlig sjukdom att dess värd dör ut. Detta kan bli ett problem, för om viruset dödar alla sina värdar kan det i teorin utrotas på grund av detta.
This almost happened back in 1950s Australia.
Detta hände nästan i Australien på 1950-talet.
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.
Populationen av den invasiva arten europeisk kanin var så stor att för att försöka minska den spridde forskare viruset myxoma som man visste var nästan hundra procent dödligt för europeisk kanin. Under det första utbrottet dog tiotals, kanske hundratals miljoner kaniner, precis som planerat. Men när viruset spreds utvecklade det en rad mutationer som visade sig göra det mindre farligt, mer långsamverkande och färre kaniner dog av det. Och med fler infekterade värdar som kunde skutta vidare blev det mer sannolikt att denna variant av viruset klarade sig bättre. Såklart anpassade sig även kaninerna och fick en bättre immunrespons.
Overall, instead of killing every single rabbit, the virus evolved, the rabbit population bounced back, and both survived.
Så istället för att döda alla kaniner muterades viruset, kaninpopulationen återhämtade sig och båda överlevde.
The second way a virus could go extinct is if humans fight back with an effective vaccine— and win.
Det andra sättet ett virus kan utrotas är om människor kämpar emot med effektiva vaccin och vinner.
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.
Sedan vaccinen uppfanns på 1800-talet har två virus praktiskt taget utrotats: Smittkoppor och boskapspest. Mer om vaccination senare.
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.
Det tredje sättet ett virus kan utrotas är om det konkurreras ut av ett annat virus eller en annan stam, som vi såg tidigare med Delta och Alfa.
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.
Förresten tävlar virus inte alltid med varandra. En virusart kan skapa sin egen distinkta nisch. Influensa till exempel, drabbar andningsvägarna och norovirus drabbar celler i tarmarna så dessa virus kan samexistera.
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.
Denna ekologiska nisch kan vara väldigt liten. Hepatit B och hepatit C kan drabba samma cell, men B sätter sig i cellkärnan och C i cytoplasman. Faktum är att forskare tror att mellan två och tio procent av de med hepatit C också är drabbade av hepatit B.
So, will SARS-CoV-2— the species of virus that causes COVID 19— ever go extinct?
Så, kommer SARS-CoV 2, viruset som orsakar COVID 19, någonsin att utrotas?
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.
Varianter av viruset kommer fortsätta att dyka upp. Dessa varianter kanske kommer tvinga de tidigare till utrotning. Oavsett hur varianterna konkurrerar, eller inte, är själva arten, till vilken alla varianterna hör, ganska fast etablerad hos mänskligheten.
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.
Om vi lyckas vaccinera tillräckligt många, kan vi då utrota SARS-CoV- 2? Vaccinationskampanjen mot smittkoppor fungerade för att vaccinet var högeffektivt mot smitta och sjukdomen kunde inte gömma sig i en djurreservoar. Men SARS-CoV 2 kan gömma sig i djur och våra tillgängliga vaccin kan, trots att de ger bra skydd mot allvarlig sjukdom och dödsfall, inte stoppa all smittspridning.
So, conceivably there are two ways that SARS-CoV-2— the entire species— could go extinct:
Så det finns två rimliga sätt för SARS-CoV 2, hela virusarten, att utrotas:
a cataclysmic disaster could kill us all.
Antingen en global katastrof som utrotar oss alla,
Or...
eller
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.
så kan vi utveckla ett universalvaccin som hindrar all smitta av viruset, både de som orsakas av nuvarande varianter och de som inte finns än.
Let's work toward that second option.
Låt oss jobba mot det andra alternativet.