SARS-CoV-2

Genomisk information
	Genomisk organisation av isolatet Wuhan-Hu-1, det tidigaste sekvenserade provet av SARS-CoV-2
NCBI -genom-ID
Genomstorlek	29 903 baser
År för färdigställande	2020
	( UCSC )

Svårt akut respiratoriskt syndrom coronavirus 2
	Färgad transmissionselektronmikrofotografi av SARS-CoV-2 virioner med synlig koronae
● Blå:	kuvert
● Turkos:	spik glykoprotein (S)
● Röd:	höljeproteiner (E)
● Grön:	membranproteiner (M)
● Orange:	glykan
Virusklassificering
(orankad):	Virus
Rike :	Riboviria
Rike:	Orthornavirae
Provins:	Pisuviricota
Klass:	Pisoniviricetes
Beställa:	Nidovirales
Familj:	Coronaviridae
Släkte:	Betacoronavirus
Subgenus:	Sarbecovirus
Arter:	Svårt akut respiratoriskt syndrom-relaterat coronavirus
Virus:	Svårt akut respiratoriskt syndrom coronavirus 2
Anmärkningsvärda varianter
	Alfa (B.1.1.7); Beta (B.1.351); Gamma (P.1); Delta (B.1.617.2); Omicron (B.1.1.529); Full lista;
Synonymer
	2019-nCoV ;

Svårt akut respiratoriskt syndrom coronavirus 2 ( SARS-CoV-2 ) är en stam av coronavirus som orsakar COVID-19 (coronavirussjukdom 2019), den andningssjukdom som är ansvarig för den pågående COVID-19-pandemin . Viruset hade tidigare ett provisoriskt namn , 2019 novel coronavirus ( 2019-nCoV ), och har även kallats för humant coronavirus 2019 ( HCoV-19 eller hCoV-19 ). Världshälsoorganisationen, som först identifierades i staden Wuhan , Hubei , Kina, förklarade utbrottet som en folkhälsokris av internationell oro den 30 januari 2020 och en pandemi den 11 mars 2020. SARS-CoV-2 är en positiv- känner av enkelsträngat RNA-virus som är smittsamt hos människor.

SARS-CoV-2 är ett virus av arten allvarligt akut respiratoriskt syndrom-relaterat coronavirus (SARSr-CoV), relaterat till SARS-CoV-1- viruset som orsakade SARS-utbrottet 2002–2004 . Trots dess nära relation till SARS-CoV-1 är dess närmaste kända släktingar, med vilka den bildar en systergrupp, de härledda SARS-virusen BANAL-52 och RaTG13. Tillgängliga bevis tyder på att det med största sannolikhet är av zoonotiskt ursprung och har nära genetisk likhet med fladdermuskoronavirus, vilket tyder på att det uppstått från ett fladdermusburet virus . Forskning pågår om huruvida SARS-CoV-2 kom direkt från fladdermöss eller indirekt genom någon mellanvärd. Viruset uppvisar liten genetisk mångfald , vilket indikerar att spridningshändelsen som introducerade SARS-CoV-2 till människor sannolikt har inträffat i slutet av 2019.

Epidemiologiska studier uppskattar att varje infektion under perioden december 2019–september 2020 resulterade i i genomsnitt 2,4–3,4 nya infektioner när inga medlemmar i samhället är immuna och inga förebyggande åtgärder vidtas. Vissa efterföljande varianter har dock blivit mer smittsamma. Viruset är luftburet och sprids främst mellan människor genom nära kontakt och via aerosoler och andningsdroppar som andas ut när man pratar, andas eller på annat sätt andas ut, samt sådana som orsakas av hosta och nysningar. Det kommer in i mänskliga celler genom att binda till angiotensin-omvandlande enzym 2 (ACE2), ett membranprotein som reglerar renin-angiotensinsystemet.

Terminologi

Skylt med provisoriskt namn "2019-nCoV"

Under det första utbrottet i Wuhan , Kina, användes olika namn för viruset; några namn som används av olika källor inkluderar "coronavirus" eller "Wuhan coronavirus". I januari 2020 Världshälsoorganisationen (WHO) "2019 novel coronavirus" (2019-nCoV) som det provisoriska namnet på viruset. Detta var i enlighet med WHO:s riktlinjer från 2015 mot att använda geografiska platser, djurarter eller grupper av människor i sjukdoms- och virusnamn.

Den 11 februari 2020 antog International Committee on Taxonomy of Viruses det officiella namnet "severe acute respiratory syndrome coronavirus 2" (SARS-CoV-2). För att undvika förväxling med sjukdomen SARS hänvisar WHO ibland till SARS-CoV-2 som "covid-19-viruset" i folkhälsokommunikation och namnet HCoV-19 ingick i vissa forskningsartiklar. Att hänvisa till covid-19 som "Wuhan-viruset" har beskrivits som farligt av WHO-tjänstemän och som främlingsfientligt av University of California i Berkeley, lektor Harvey Dong för asiatiska amerikanska studier.

Infektion och överföring

Överföring av SARS-CoV-2 från människa till människa bekräftades den 20 januari 2020 under covid-19-pandemin . Överföring antogs initialt ske främst via andningsdroppar från hosta och nysningar inom ett avstånd av cirka 1,8 meter (6 fot). Experiment med laserljusspridning tyder på att tal är ett extra överföringssätt och ett långtgående, inomhus, med litet luftflöde. Andra studier har föreslagit att viruset också kan vara luftburet , med aerosoler som potentiellt kan överföra viruset. Under överföring från människa till människa tros mellan 200 och 800 infektiösa SARS-CoV-2- virioner initiera en ny infektion. Om den bekräftas, har aerosoler biosäkerhetseffekter eftersom en stor oro förknippad med risken att arbeta med nya virus i laboratoriet är genereringen av aerosoler från olika laboratorieaktiviteter som inte är omedelbart igenkännbara och kan påverka annan vetenskaplig personal. Indirekt kontakt via kontaminerade ytor är en annan möjlig orsak till infektion. Preliminär forskning tyder på att viruset kan förbli livskraftigt på plast ( polypropen ) och rostfritt stål ( AISI 304 ) i upp till tre dagar, men det överlever inte på kartong i mer än en dag eller på koppar i mer än fyra timmar. Viruset inaktiveras av tvål, vilket destabiliserar dess lipiddubbelskikt . Viralt RNA har också hittats i avföringsprover och sperma från infekterade individer.

i vilken grad viruset är smittsamt under inkubationstiden , men forskning har visat att svalget når maximal virusmängd cirka fyra dagar efter infektion eller under den första veckan med symtom och avtar därefter. Varaktigheten av SARS-CoV-2 RNA-avsöndring är vanligtvis mellan 3 och 46 dagar efter symtomdebut.

En studie av ett team av forskare från University of North Carolina fann att näshålan till synes är den dominerande initiala infektionsplatsen, med efterföljande aspirationsförmedlad virussådd i lungorna i SARS-CoV-2-patogenes. De fann att det fanns en infektionsgradient från hög i proximal till låg i distala pulmonella epitelkulturer, med en fokal infektion i cilierade celler och typ 2-pneumocyter i luftvägarna respektive alveolära regionerna.

Studier har identifierat en rad olika djur – som katter, illrar, hamstrar, icke-mänskliga primater, minkar, smussmusslor, mårdhundar, fruktfladdermöss och kaniner – som är mottagliga och tillåtande för SARS-CoV-2-infektion. Vissa institutioner har meddelat att de som är smittade med SARS-CoV-2 begränsar sin kontakt med djur.

Asymtomatisk och presymptomatisk överföring

Den 1 februari 2020 indikerade Världshälsoorganisationen (WHO) att "överföring från asymtomatiska fall sannolikt inte är en viktig drivkraft för överföring". En metaanalys fann att 17 % av infektionerna är asymtomatiska och asymtomatiska individer var 42 % mindre benägna att överföra viruset.

En epidemiologisk modell av början av utbrottet i Kina antydde dock att "pre-symptomatisk utsöndring kan vara typiskt bland dokumenterade infektioner" och att subkliniska infektioner kan ha varit källan till en majoritet av infektionerna. Det kan förklara hur av 217 ombord på ett kryssningsfartyg som lade till vid Montevideo , visade endast 24 av 128 som testade positivt för viralt RNA symtom. På liknande sätt beräknade en studie av 94 patienter som var inlagda på sjukhus i januari och februari 2020 patienter börja sprida virus två till tre dagar innan symtomen uppträder och att "en betydande del av överföringen troligen inträffade före de första symptomen i indexfallet " . Författarna publicerade senare en korrigering som visade att utsöndring började tidigare än först beräknat, fyra till fem dagar innan symtomen uppträder.

Återinfektion

Det råder osäkerhet om återinfektion och långvarig immunitet. Det är inte känt hur vanlig återinfektion är, men rapporter har visat att den inträffar med varierande svårighetsgrad.

Det första rapporterade fallet av återinfektion var en 33-årig man från Hong Kong som först testades positivt den 26 mars 2020, skrevs ut den 15 april 2020 efter två negativa tester och testade positivt igen den 15 augusti 2020 (142 dagar senare) , vilket bekräftades av hel-genomsekvensering som visar att virusgenomen mellan episoderna tillhör olika klader . Fynden hade konsekvenserna att flockimmunitet kanske inte eliminerar viruset om återinfektion inte är en ovanlig händelse och att vacciner kanske inte kan ge livslångt skydd mot viruset.

En annan fallstudie beskrev en 25-årig man från Nevada som testade positivt för SARS-CoV-2 den 18 april 2020 och den 5 juni 2020 (separerade med två negativa tester). Eftersom genomiska analyser visade signifikanta genetiska skillnader mellan SARS-CoV-2-varianten som provades på dessa två datum, fastställde fallstudieförfattarna att detta var en återinfektion. Mannens andra infektion var symtomatiskt allvarligare än den första infektionen, men de mekanismer som kunde förklara detta är inte kända.

Reservoar och ursprung

Överföring av SARS-CoV-1 och SARS-CoV-2 från däggdjur som biologiska bärare till människor

Ingen naturlig reservoar för SARS-CoV-2 har identifierats. Innan SARS-CoV-2 uppstod som en patogen som infekterade människor hade det förekommit två tidigare zoonosbaserade coronavirusepidemier, de som orsakats av SARS-CoV-1 och MERS-CoV .

De första kända infektionerna från SARS‑CoV‑2 upptäcktes i Wuhan, Kina. Den ursprungliga källan till virusöverföring till människor är fortfarande oklart, liksom om viruset blev patogent före eller efter spillover-händelsen . Eftersom många av de tidiga smittade var arbetare på Huanan Seafood Market , har det föreslagits att viruset kan ha sitt ursprung från marknaden. Men annan forskning tyder på att besökare kan ha introducerat viruset på marknaden, vilket sedan underlättade en snabb expansion av infektionerna. En rapport som WHO sammankallade i mars 2021 angav att mänsklig spillover via en mellanliggande djurvärd var den mest troliga förklaringen, med direkt spillover från fladdermöss näst mest sannolikt. Introduktion genom livsmedelsförsörjningskedjan och Huanan Seafood Market ansågs vara en annan möjlig, men mindre trolig, förklaring. En analys i november 2021 sa dock att det tidigaste kända fallet hade felidentifierats och att övervägande del av tidiga fall kopplade till Huanan-marknaden argumenterade för att det var källan.

SARS-CoV-2 har upptäckts i retroaktiv testning av prover som tagits innan pandemins erkända början. Dessa upptäckter förblir kontroversiella på grund av risken för falskt positiva resultat. Regionen Lombardiet i Italien var ett betydande epicentrum av utbrottet i början av 2020. Även om det första upptäckta fallet i Italien var den 20 februari 2020, fastställde kontaktspårning att viruset cirkulerade i januari. Avloppsprover som samlades in i Milano och Turin från juni 2019 testades och visade sig innehålla viralt RNA från och med den 18 december 2019. Antikroppar mot SARS-CoV-2 hittades i blodprover från september 2019, och virus-DNA fanns närvarande i ett hudprov som samlades in i Milano den 12 september 2019. Dessa bevis motsäger inte ett ursprung för viruset i Kina, men det tyder på att SARS-CoV-2 var smittsamt för människor och cirkulerade utanför Kina tidigare än det antagna ursprunget i november 2019. Vissa forskare har avfärdat dessa upptäckter som falska positiva; dock har vissa resultat bekräftats med fluorescens in situ-hybridisering och RNA-sekvensering .

För ett virus som nyligen förvärvats genom en överföring mellan arter förväntas en snabb utveckling. Den 6,54 × 10-4 ^uppskattade mutationshastigheten från tidiga fall av SARS-CoV-2 var per plats och år. Coronavirus i allmänhet har hög genetisk plasticitet , men SARS-CoV-2:s virala utveckling bromsas av RNA-korrekturläsningsförmågan hos dess replikeringsmaskineri. Som jämförelse har den virala mutationshastigheten in vivo av SARS-CoV-2 visat sig vara lägre än för influensa.

Forskning om den naturliga reservoaren av viruset som orsakade SARS-utbrottet 2002–2004 har resulterat i upptäckten av många SARS-liknande fladdermuskoronavirus, de flesta med sitt ursprung i hästskofladdermöss . Den överlägset närmaste matchningen, publicerad i Nature (journal) i februari 2022, var virusen BANAL-52 (96,8 % likhet med SARS-CoV-2), BANAL-103 och BANAL-236, samlade i tre olika arter av fladdermöss i Feuang , Laos. En tidigare källa som publicerades i februari 2020 identifierade viruset RaTG13 , som samlats in i fladdermöss i Mojiang , Yunnan, Kina som närmast SARS-CoV-2, med 96,1 % likhet. Inget av ovanstående är dess direkta förfader.

Prover tagna från Rhinolophus sinicus , en art av hästskofladdermöss , visar 80 % likhet med SARS-CoV-2.

Fladdermöss anses vara den mest sannolika naturliga reservoaren av SARS-CoV-2. Skillnader mellan fladdermus-coronaviruset och SARS-CoV-2 tyder på att människor kan ha smittats via en mellanvärd; även om källan till introduktion i människor fortfarande är okänd.

pangolinernas roll som en mellanvärd ursprungligen angavs (en studie publicerad i juli 2020 antydde att pangoliner är en mellanvärd av SARS-CoV-2-liknande coronavirus), har efterföljande studier inte styrkt deras bidrag till spridningen. Bevis mot denna hypotes inkluderar det faktum att pangolinvirusprover är för långt borta från SARS-CoV-2: isolat erhållna från pangoliner som beslagtagits i Guangdong var endast 92 % identiska i sekvens med SARS-CoV-2-genomet (matchningar över 90 procent kan låta hög, men i genomiska termer är det ett stort evolutionärt gap). Dessutom, trots likheter i ett fåtal kritiska aminosyror, uppvisar prover av pangolinvirus dålig bindning till den humana ACE2-receptorn.

Fylogenetik och taxonomi

SARS-CoV-2 tillhör den breda familjen av virus som kallas coronavirus . Det är ett enkelsträngat RNA- virus (+ssRNA) med positiv sens, med ett enda linjärt RNA-segment. Coronavirus infekterar människor, andra däggdjur, inklusive boskap och sällskapsdjur, och fågelarter. Mänskliga koronavirus kan orsaka sjukdomar som sträcker sig från förkylning till allvarligare sjukdomar som luftvägssyndrom i Mellanöstern (MERS, dödlighet ~34%). SARS-CoV-2 är det sjunde kända coronaviruset som infekterar människor, efter 229E , NL63 , OC43 , HKU1 , MERS-CoV och det ursprungliga SARS-CoV .

Liksom det SARS-relaterade coronavirus som var inblandat i SARS-utbrottet 2003, är SARS-CoV-2 en medlem av undersläktet Sarbecovirus ( beta-CoV härstamning B). Coronavirus genomgår ofta rekombination. Mekanismen för rekombination i osegmenterade RNA-virus såsom SARS-CoV-2 är i allmänhet genom kopieringsvalsreplikation, där genmaterial byter från en RNA-mallmolekyl till en annan under replikering. SARS-CoV-2 RNA-sekvensen är ungefär 30 000 baser lång, relativt lång för ett coronavirus - som i sin tur bär de största genomen av alla RNA-familjer. Dess genom består nästan helt av proteinkodande sekvenser, en egenskap som delas med andra coronavirus.

Transmissionselektronmikrofotografi av SARS-CoV-2-virioner (röda) isolerade från en patient under covid-19-pandemin

Ett utmärkande kännetecken för SARS-CoV-2 är dess inkorporering av ett flerbasiskt ställe som spjälkas av furin , vilket verkar vara ett viktigt element som förstärker dess virulens. Det föreslogs att förvärvet av furinklyvningsstället i SARS-CoV-2 S-proteinet var avgörande för zoonotisk överföring till människor. Furinproteaset känner igen den kanoniska peptidsekvensen RX [ R / K ] R ↓X där klyvningsstället indikeras med en nedåtpil och X är vilken aminosyra som helst . I SARS-CoV-2 bildas igenkänningsstället av den inkorporerade 12 kodon nukleotidsekvensen CCT CGG CGG GCA som motsvarar aminosyrasekvensen PRRA . Denna sekvens är uppströms om ett arginin och serin som bildar S1/S2 - klyvningsstället ( PRRAR ↓ S ) av spikproteinet . Även om sådana platser är ett vanligt naturligt förekommande inslag hos andra virus inom underfamiljen Orthocoronavirinae, förekommer det i få andra virus från Beta- CoV- släktet, och det är unikt bland medlemmar av dess undersläkte för en sådan plats. Furinklyvningsstället PRRAR↓ är mycket likt det för kattkoronaviruset, en alfacoronavirus 1 -stam.

Viral genetisk sekvensdata kan ge kritisk information om huruvida virus separerade av tid och rum sannolikt är epidemiologiskt kopplade. Med ett tillräckligt antal sekvenserade genom är det möjligt att rekonstruera ett fylogenetiskt träd av mutationshistorien för en familj av virus. Den 12 januari 2020 hade fem genom av SARS-CoV-2 isolerats från Wuhan och rapporterats av det kinesiska centret för sjukdomskontroll och förebyggande ( CCDC) och andra institutioner; antalet genom ökade till 42 den 30 januari 2020. En fylogenetisk analys av dessa prover visade att de var "högt släkt med högst sju mutationer i förhållande till en gemensam förfader ", vilket antyder att den första mänskliga infektionen inträffade i november eller december 2019. Undersökning av topologin för det fylogenetiska trädet i början av pandemin fann också stora likheter mellan mänskliga isolat. Den 21 augusti 2021 var 3 422 SARS-CoV-2-genom, tillhörande 19 stammar, provtagna på alla kontinenter utom Antarktis offentligt tillgängliga.

Den 11 februari 2020 tillkännagav International Committee on Taxonomy of Viruses att enligt befintliga regler som beräknar hierarkiska relationer mellan coronavirus baserat på fem konserverade sekvenser av nukleinsyror, skillnaderna mellan det som då kallades 2019-nCoV och viruset från 2003 SARS utbrottet var otillräckligt för att göra dem åtskilda virala arter . Därför identifierade de 2019-nCoV som ett virus av allvarligt akut respiratoriskt syndrom-relaterat coronavirus .

I juli 2020 rapporterade forskare att en mer smittsam SARS-CoV-2-variant med spikeproteinvariant G614 har ersatt D614 som den dominerande formen i pandemin.

Coronavirus-genom och subgenom kodar för sex öppna läsramar (ORF). I oktober 2020 upptäckte forskare en möjlig överlappande gen vid namn ORF3d , i SARS-CoV-2- genomet . Det är okänt om proteinet som produceras av ORF3d har någon funktion, men det framkallar ett starkt immunsvar. ORF3d har identifierats tidigare, i en variant av coronavirus som infekterar pangoliner .

Fylogenetiskt träd

Ett fylogenetiskt träd baserat på helgenomsekvenser av SARS-CoV-2 och relaterade coronavirus är:

SARS-CoV-2-relaterat coronavirus

( Fladdermus ) Rc-o319 , 81 % till SARS-CoV-2, Rhinolophus cornutus , Iwate , Japan


	Bat SL-ZXC21 , 88 % till SARS-CoV-2, Rhinolophus pusillus , Zhoushan , Zhejiang
		Bat SL-ZC45 till, SARS-CoV-2, Rhinolophus pusillus , Zhoushan, Zhejiang

Pangolin SARSr-CoV-GX, 85,3 % till SARS-CoV-2, Manis javanica , smugglad från Sydostasien

Pangolin SARSr-CoV-GD, 90,1 % till SARS-CoV-2 , Manis javanica , smugglad från Sydostasien


	Bat RshSTT182, 92,6% till SARS-CoV-2, Rhinolophus shameli Steung Cambodia Bat RshSTT200
		, 92,6% till SARS-CoV-2, Rhinolophus shameli , Treng ,


	, Rac20Brengat , 91,5 % till SARS-CoV-2, Rhinolophus acuminatus , Chachoengsao , Thailand
		(Bat) RmYN02 , 93,3 % till SARS-CoV-2, Rhinolophus malayanus , Mengla , Yunnan

(Bat) RpYN06 , SARS-CoV- till 94,4 % Rhinolophus pusillus , Xishuangbanna , Yunnan



	(Bat) RaTG13 , 96,1 % till SARS-CoV-2, Rhinolophus affinis , Mojiang , Yunnan
		( Bat) BANAL-52, 96,8 % till SARS-CoV-2, Rhinolophus affinis , Vienost
-
		CoV-2

SARS-CoV-1 , 79 % till SARS-CoV-2

Varianter

Transmissionselektronmikrofotografi i falsk färg av en B.1.1.7 variant av coronavirus. Variantens ökade överföringsförmåga tros bero på förändringar i strukturen hos spikproteinerna, som här visas i grönt.

Det finns många tusen varianter av SARS-CoV-2, som kan grupperas i de mycket större kladerna . Flera olika kladnomenklaturer har föreslagits. Nextstrain delar in varianterna i fem klader (19A, 19B, 20A, 20B och 20C), medan GISAID delar in dem i sju (L, O, V, S, G, GH och GR).

Flera anmärkningsvärda varianter av SARS-CoV-2 dök upp i slutet av 2020. Världshälsoorganisationen har för närvarande förklarat fem varianter av oro, som är följande:

Alpha : Härstamning B.1.1.7 uppstod i Storbritannien i september 2020, med bevis på ökad överföringsförmåga och virulens. Noterbara mutationer inkluderar N501Y och P681H .
- En E484K -mutation i vissa B.1.1.7-virioner har noterats och spåras även av olika folkhälsomyndigheter .
Beta : Härstamning B.1.351 dök upp i Sydafrika i maj 2020, med bevis på ökad överföringsförmåga och förändringar av antigenicitet, med vissa folkhälsotjänstemän som larmade om dess inverkan på effekten av vissa vacciner. Noterbara mutationer inkluderar K417N , E484K och N501Y.
Gamma : Lineage P.1 dök upp i Brasilien i november 2020, också med bevis på ökad överföringsförmåga och virulens, tillsammans med förändringar av antigenicitet. Liknande farhågor om vaccinets effektivitet har tagits upp. Noterbara mutationer inkluderar även K417N, E484K och N501Y.
Delta : Härstamning B.1.617.2 uppstod i Indien i oktober 2020. Det finns också bevis på ökad överföringsförmåga och förändringar av antigenicitet.
Omicron : Härstamning B.1.1.529 uppstod i Botswana i november 2021.

Andra anmärkningsvärda varianter inkluderar 6 andra WHO-utsedda varianter under utredning och kluster 5 , som uppstod bland mink i Danmark och resulterade i en eutanasikampanj för mink som gjorde den praktiskt taget utrotad.

Virologi

Strukturera

Struktur av ett SARSr-CoV- virion

Varje SARS-CoV-2 virion är 60–140 nanometer (2,4 × 10 ⁻⁶ –5,5 × 10 ⁻⁶ tum) i diameter; dess massa inom den globala mänskliga befolkningen har uppskattats till mellan 0,1 och 10 kg. Liksom andra coronavirus har SARS-CoV-2 fyra strukturella proteiner, kända som proteinerna S ( spike ), E ( hölje ), M ( membran ) och N ( nukleokapsid ); N-proteinet håller RNA-genomet, och S-, E- och M-proteinerna skapar tillsammans det virala höljet . Coronavirus S-proteiner är glykoproteiner och även typ I- membranproteiner (membran som innehåller en enda transmembrandomän orienterad på den extracellulära sidan). De är uppdelade i två funktionella delar (S1 och S2). I SARS-CoV-2 är spikproteinet, som har avbildats på atomnivå med hjälp av kryogen elektronmikroskopi, det protein som är ansvarigt för att låta viruset fästa till och smälta samman med membranet i en värdcell; specifikt katalyserar dess S1- subenhet vidhäftning, S2-subenhetsfusionen.

SARS-CoV-2 spike homotrimer med en proteinsubenhet markerad. Den ACE2- bindande domänen är magenta.

Genom

I början av 2022 hade cirka 7 miljoner SARS-CoV-2-genom sekvenserats och deponerats i offentliga databaser och ytterligare cirka 800 000 tillsattes varje månad.

SARS-CoV-2 har ett linjärt, positiv-sens , enkelsträngat RNA-genom som är cirka 30 000 baser långt. Dess genom har en bias mot cytosin (C) och guanin (G) nukleotider, som andra coronavirus. Genomet har den högsta sammansättningen av U (32,2%), följt av A (29,9%), och en liknande sammansättning av G (19,6%) och C (18,3%). Nukleotidbias uppstår från mutationen av guaniner och cytosiner till adenosiner respektive uraciler . Mutationen av CG-dinukleotider tros uppstå för att undvika den antivirala proteinrelaterade försvarsmekanismen för zinkfinger hos celler, och för att sänka energin för att lossa genomet under replikation och translation (adenosin och uracil baspar via två vätebindningar , cytosin och guanin via tre). Utarmningen av CG-dinukleotider i dess genom har lett till att viruset har en märkbar kodonanvändningsbias . Till exempel har arginins sex olika kodon en relativ synonym kodonanvändning av AGA (2,67), CGU (1,46), AGG (0,81), CGC (0,58), CGA (0,29) och CGG (0,19). En liknande trend för kodonanvändning ses i andra SARS-relaterade coronavirus.

Replikeringscykel

Virusinfektioner börjar när viruspartiklar binder till värdytans cellulära receptorer. Proteinmodelleringsexperiment på spikproteinet från viruset antydde snart att SARS-CoV-2 har tillräcklig affinitet till receptorn angiotensinomvandlande enzym 2 (ACE2) på mänskliga celler för att använda dem som en mekanism för cellinträde . Senast den 22 januari 2020 visade en grupp i Kina som arbetar med hela virusgenomet och en grupp i USA som använder omvänd genetik oberoende och experimentellt att ACE2 kunde fungera som receptor för SARS-CoV-2. Studier har visat att SARS-CoV-2 har en högre affinitet till humant ACE2 än det ursprungliga SARS-viruset. SARS-CoV-2 kan också använda basigin för att hjälpa till med cellinträde.

Initial spikproteinpriming av transmembranproteas, serin 2 (TMPRSS2) är avgörande för inträde av SARS-CoV-2. Värdproteinet neuropilin 1 (NRP1) kan hjälpa viruset att ta sig in i värdceller med ACE2. Efter att en SARS-CoV-2-virion fäster till en målcell, skär cellens TMPRSS2 upp spikproteinet från viruset, och exponerar en fusionspeptid i S2-subenheten och värdreceptorn ACE2. Efter fusion bildas en endosom runt virion, som separerar den från resten av värdcellen. Virionet försvinner när pH-värdet i endosomen sjunker eller när cathepsin , ett värdcysteinproteas , klyver det. Virionet släpper sedan RNA in i cellen och tvingar cellen att producera och sprida kopior av viruset, som infekterar fler celler.

SARS-CoV-2 producerar minst tre virulensfaktorer som främjar utsöndring av nya virioner från värdceller och hämmar immunsvar . Huruvida de inkluderar nedreglering av ACE2, som ses i liknande coronavirus, är fortfarande under utredning (från och med maj 2020).

Digitalt färgade svepelektronmikrofotografier av SARS-CoV-2- virioner (gula) som kommer från mänskliga celler odlade i ett laboratorium

Behandling och läkemedelsutveckling

Mycket få läkemedel är kända för att effektivt hämma SARS-CoV-2. Masitinib är ett kliniskt säkert läkemedel och visade sig nyligen hämma dess huvudsakliga proteas , 3CLpro och visade >200-faldig minskning av virustiter i lungor och näsa hos möss. Det är dock inte godkänt för behandling av covid-19 hos människor från och med augusti 2021. [ ^{behöver uppdateras ]} I december 2021 beviljade USA nödtillstånd för användning av Nirmatrelvir/ritonavir för behandling av viruset; Europeiska unionen , Storbritannien och Kanada följde efter med fullt tillstånd strax efter. En studie fann att Nirmatrelvir/ritonavir minskade risken för sjukhusvistelse och död med 88 %.

COVID Moonshot är ett internationellt samarbetsprojekt för öppen vetenskap som startade i mars 2020 med målet att utveckla ett opatenterat oralt antiviralt läkemedel för behandling av SARS-CoV-2.

Epidemiologi

Retrospektiva tester som samlats in inom det kinesiska övervakningssystemet avslöjade inga tydliga tecken på betydande okänd cirkulation av SARS-CoV-2 i Wuhan under senare delen av 2019.

En metaanalys från november 2020 uppskattade virusets grundläggande reproduktionsnummer ( ${\displaystyle R_{0}} ) till mellan 2,39 och 3,44.$ Detta innebär att varje infektion från viruset förväntas resultera i 2,39 till 3,44 nya infektioner när inga medlemmar i samhället är immuna och inga förebyggande åtgärder vidtas. Reproduktionstalet kan vara högre i tätbefolkade förhållanden som de som finns på kryssningsfartyg . Mänskligt beteende påverkar R0-värdet och därför skiljer sig uppskattningar av R0 mellan olika länder, kulturer och sociala normer. Till exempel fann en studie relativt låg R0 (~3,5) i Sverige, Belgien och Nederländerna, medan Spanien och USA hade betydligt högre R0-värden (5,9 till 6,4, respektive).

Reproduktionsvärde R0 för SARS-CoV-2-varianter
Variant	R0	Källa
Referens/förfäders stam	~2,8
Alfa (B.1.1.7)	(40-90 % högre än tidigare varianter)
Delta (B.1.617.2)	~5 (3-8)

Det har förekommit cirka 96 000 bekräftade fall av infektion på det kinesiska fastlandet. Medan andelen infektioner som leder till bekräftade fall eller framsteg till diagnoserbar sjukdom fortfarande är oklar, uppskattade en matematisk modell att 75 815 personer smittades den 25 januari 2020 enbart i Wuhan, vid en tidpunkt då antalet bekräftade fall över hela världen bara var 2 015. Före den 24 februari 2020 hade över 95 % av alla dödsfall från covid-19 världen över inträffat i Hubei-provinsen , där Wuhan ligger. Den 10 mars 2023 hade andelen minskat till 0,047 %.

Den 10 mars 2023 har det varit totalt 676 609 955 bekräftade fall av SARS-CoV-2-infektion i den pågående pandemin. Det totala antalet dödsfall som tillskrivs viruset är 6 881 955.