Hvor blev jeg smittet? Sådan afslører danske forskere, hvem der smitter hvem med corona

Se, hvordan forskere bruger små ændringer i coronavirusset til at røbe dets smittekæder.

På et skrivebord på Aalborg Universitet ligger to sølvgrå dimser.

Disse dimser spiller en central rolle, når smittekæderne i vores samfund skal optrevles og bremses.

De kan nemlig sekvensere de virusgenomer, vi har fra de positive danske coronaprøver.

Sekvensering af virusgenomer lyder måske tørt, men faktisk kan det arbejde være med til at afsløre, om det smitteudbrud, vi har set på et slagteri i Ringsted, forgrener sig til andre afkroge af Danmark.

Men hvordan kan en mikroskopisk klat arvemateriale fra en positiv coronaprøve sladre om, hvorvidt en smittet har fået corona på en campingplads ved Gardasøen i Italien eller på et slagteri i Ringsted?

Det har professor MSO Mads Albertsen sagt ja til at forklare os. Sådan helt ned på jorden.

Sammen med et team af forskerkollegaer fra Aalborg Universitet er det ham, der hjælper Statens Serum Institut med at analysere alle virusgenomerne i Danmark.

Anders Fomsgaard, overlæge og virusforsker, er en af dem, der arbejder med værktøjet hos Statens Serum Institut. Han har også bidraget til denne artikel.

Her er, hvordan det nye virusgenetiske værktøj fungerer.

Populært sagt består coronavirrussets arvemateriale, det såkaldte genom, af cirka 30.000 bogstaver.

Når Mads Albertsen og hans kollegaer indfører en lille dråbe vand, som indeholder virussets arvemateriale, i de føromtalte dimser, de såkaldte MinIONs, er disse i stand til at aflæse hele genomets 'bogstavkode.'

Det er kun bogstaverne a, c, g og u, der indgår i virusgenomet.

Og MinIONerne, der er koblet til en computer via et USB-stik, viser altså, hvilken rækkefølge bogstaverne optræder i, i det analyserede virusgenom.

Her kan du se et lille udsnit af det første covid-19-genom, som forskere sekvenserede i begyndelsen af januar.

Det stammer fra en mand, der arbejdede på det meget omtalte madmarked i den kinesiske by Wuhan.

Vi viser kun de første 265 bogstaver af genomet. Det er for langt at vise i sin fulde længde.

Det fylder 11 A4-sider.

Virusgenomet fra den kinesiske mand danner baseline, når forskere verden over tracker, hvordan coronavirusset spreder sig.

Det er altså det genom, de referer til som det 'originale virusgenom.'

Efterhånden som coronavirruset spreder sig, ændrer det sig en smule fra det originale virusgenom.

Det kaldes, at virusset muterer.

Når en celle inficeres af corona, begynder den at producere millioner af nye viruspartikler, som alle indeholder det originale virusgenom.

Men ind imellem laver cellen fejl, når den kopierer virusgenomet.

Ofte er der blot tale om, at et enkelt bogstav i genkoden ændrer sig. Det kan være, at bogstav 26.951 skifter fra at være et 'g' til et 'a.'

Disse 'kopieringsfejl' kaldes mutationer, og det er dem, der sladrer til forskerne om, hvor et coronatilfælde er blevet smittet henne.

De virusgenomer, der bærer samme mutationer, er nemlig sandsynligvis en del af samme smittekæde.

Lad os pensle det ud med et eksempel, der måske er lettere at relatere til.

Vi forestiller os, at du går i 9. klasse og har lavet en danskopgave.

Du er god af dig, så du lader to af dine klassekammerater skrive af efter dig.

Men den ene laver en tastefejl, da han skriver af.

Og da han efterfølgende lader to andre skrive af, kopierer de hans fejl.

De ved ikke, der er tale om en fejl, men tror, fejlen er en del af den originale opgave.

Nedenfor kan du se, hvordan der opstår flere og flere fejl, efterhånden som næsten hele klassen får skrevet din opgave af.

Men du kan også se, hvordan sammenfaldet af identiske fejl kan afsløre, hvem der har skrevet af efter hvem.

Groft sagt er det samme metode, forskerne bruger, når de skal fastslå, hvilke smittekæder der hænger sammen, og hvor de er opstået.

Hvis forskerne analyserer et nyt virusgenom og konstaterer, at bogstav 186 har ændret sig fra et 'c' til et 'u' og kort tid efter sekvenserer et virusgenom fra en ny prøve, der viser samme mutation, tyder det på, at disse smittetilfælde er relateret til hinanden.

Internationale forskere har udviklet et digitalt værktøj, der ved blandt andet at se på faktorer som tid og mutationer kan lave et 'virusstamtræ' over de virustyper, vi har.

Med inspiration fra dem har forskerne fra Aalborg Universitet og Statens Serum Institut lavet en dansk pendant, der giver overblik over de virustyper, vi har i Danmark.

Stamtræet viser blandt andet, hvilke smittetilfælde der er nært beslægtede. Altså bærer stort set identiske mutationer.

Nedenfor kan du se, hvordan et virusstamtræ kan se ud.

Det er temmelig forvirrende ved første øjekast, og vi dykker ikke detaljeret ned i det.

Men for at tage det helt basale: Hver prik repræsenterer et smittetilfælde - altså en coronaramt person. Farverne illustrerer på dette stamtræ geografi. Altså hvilken region stammer virusgenomet fra. Rød er eksempelvis Region Hovedstaden, mens orange er Region Midtjylland.

I stamtræet fordeler virusgenomerne sig efter, hvor meget de minder om hinanden i tid og mutationer. Jo tættere træets grene er på hinanden, des tættere er smittetilfældene beslægtede.

På den måde fungerer det altså som et klassisk familiestamtræ. Her vil de små grene og længden på dem også vise dig, hvem der er nærmest beslægtede.

Du kan tydeligt at se, at de to søskende i bunden af det nedenstående familiestamtræ er tættere beslægtede, end de er med deres fætter og kusine.

På samme måde bruger forskerne virusstamtræet til at se, hvilke virusgenomer der er nærmest relaterede, og derved ser ud til at have smittet hinanden.

Coronavirusset muterer cirka to gange om måneden.

Det betyder, at efter store dele af verden har haft lukkede grænser, er der opstået mutationer, som er særligt karakteristiske for de enkelte lande.

Forskerne taler altså nu om, at der findes en særlig dansk undertype af virus, en særlig svensk, en særlig hollandsk og så videre.

At der efterhånden er udviklet landespecifikke undertyper af virus betyder, at forskerne med relativt stor sikkerhed vil kunne se, om de danskere, der har holdt sommerferie i for eksempel Italien, ser ud til at have bragt smitte med hjem.

Men værktøjet kan også bruges til at spotte mikroudbrud i Danmark og holde øje med, om de udvikler sig til deciderede makroudbrud.

Hver uge analyserer forskerne virusgenomer fra alle de positive danske coronaprøver, de kan komme i nærheden af. Indtil videre har de sekvenseret knap 20 procent af de konstaterede coronatilfælde i Danmark.

Når forskerne pludseligt ser, at nu har vi ti personer, der inden for den samme uge har fået et virus med helt identiske mutationer, ved de, at de personer har smittet hinanden og kan fortælle Styrelsen for Patientsikkerhed, at den måske bør undersøge, hvad der binder disse mennesker sammen.

Har de rejst med samme bus? Har de været til fætter-kusine-fest eller til samme fodboldkamp?

Lad os tage et eksempel. De seneste uger har vi set et smitteudbrud på et slagteri i den midtsjællandske by Ringsted. Over 100 ansatte er testet positive for corona.

Via værktøjet kan forskerne holde øje med, om smitten fra slagteriarbejderne breder sig til andre dele af samfundet.

Hvis den virustype, som de ansatte bærer, bliver fundet hos nye coronasmittede, som ikke har tilknytning til slagteriet, vil det indikere, at der er sket videresmitte fra slagteriarbejderne til det omkringlæggende samfund.

På samme måde bruger forskerne lige nu værktøjet til at undersøge de forskellige smittekæder, der er på spil i Danmarks næststørste by, Aarhus.

Hvor mange smittede omfatter hver kæde? Forgrener kæderne sig, eller ser de ud til at være på retræte?

Lad os bruge et øjeblik på at dykke ned i et konkret udbrud, som forskerne har gransket med det nye værktøj.

Vi skruer tiden tilbage til midten af juni. På det tidspunkt var de danske smittetal generelt lave, men pludselig begyndte Hjørring Kommune at skille sig ud i smittestatistikkerne.

Antallet af smittede steg kraftigt i den nordjyske kommune, og efterfølgende meldte også et par nærliggende kommuner – heriblandt nabokommunen Frederikshavn – om stigende smittetal.

Der blev blandt andet konstateret omfattende smitte på et plejecenter i området, og nogle skoler berettede om enkelte smittede elever. Der skete endnu en opsigtsvækkende ting; Corona havde fundet vej til tre nordjyske minkfarme. For første gang var der konstateret smitte blandt mink i Danmark.

Sidenhen har forskerne analyseret en stor del af coronaprøverne fra det nordjyske udbrud.

På den baggrund er de i stand til at fremdrage en lang smittekæde, som viser, hvordan det lynsmittende virus muligvis er hoppet fra mennesker til mink, der så har smittet tilbage til mennesker, som så har smittet videre til mink på andre farme.

Forvirrende? Ja, det gælder om at holde tungen lige i munden.

Da forskerne dykkede ned i udbruddet, fandt de nogle virussekvenser hos mennesker, der mindede om den særlige danske undertype af virus.

Det peger i retning af, at nogle nordjyder er blevet inficeret med corona her i Danmark.

Efterfølgende blev der fundet en lignende virustype hos mink, på det vi kan kalde minkfarm 1.

Imens virusset spredte sig hastigt i minkbesætningen, udviklede det en række mutationer. Særligt to mutationer hæftede forskerne sig ved.

Disse mutationer tydede nemlig på, at virus havde tilpasset sig mink og derved nu nemmere kunne smitte frem og tilbage mellem mennesker og det lille dyr med den kostbare pels.

Senere dukkede en virustype med netop disse mutationer op hos personer med tilknytning til minkfarmen. Samme virusvariant blev også fundet på plejecentret. Ligesom den blev fundet blandt andre personer i lokalområdet.

Det indikerer altså, at minkene på minkfarm 1 har smittet tilbage til mennesker. Herefter er der sket videresmitte til lokalområdet.

Efterfølgende dukkede virustypen fra minkfarm 1 op hos to andre minkbesætninger i Nordjylland, og det tyder på, at minkene her er blevet smittet af mennesker, som har båret den nordjyske undertype af virus.

Altså blotlægger virussekvenserne en lang smittekæde, hvor coronavirusset smitter fra mennesker til mink og tilbage igen.

*Ovenstående grafik angiver ikke det præcise antal personer og mink, der blev smittet under udbruddet. Kæden omfattede langt flere smittetilfælde, end der ses ovenfor. Illustrationen viser blot, hvordan smitten sandsynligvis hoppede frem og tilbage mellem mennesker og mink.

Faktisk lykkes det smittekæden at brede sig helt til Bornholm. På klippeøen fandt forskerne nemlig en håndfuld smittetilfælde, der havde en virustype med de mutationer, som var kendetegnene for det nordjyske udbrud.

De bornholmske smittetilfælde mener forskerne at kunne kæde sammen med en bus, der kørte fra Frederikshavn til Bornholm. Det viste sig nemlig, at der var smittede nordjyske turister ombord på bussen.

På den måde nåede den nordjyske smittekæde altså helt til Bornholm.

Smittekæden blev brudt - i hvert fald for en stund - den kan bluse op igen. Men nye retningslinjer er skrevet, og vi ved nu, hvad vi skal se efter, fortæller Anders Formsgaard.

Men hvad kan vi egentlig bruge den her viden om, hvordan smittekæderne opstår og udvikler sig, til?

For det første, siger Fomsgaard, er den med til at sikre, at vi har kendskab til de mikroudbrud, der opstår.

Smittekæder har altså sværere ved at gå under radaren.

I forvejen tager Styrelsen for Patientsikkerhed kontakt til alle nysmittede og spørger til, hvad de har lavet de dage, hvor de kan have smittet andre.

Det arbejde er fortsat enormt vigtigt, understreger Fomsgaard.

Men indimellem har folk svært ved at huske tilbage. Der har været episoder, hvor Styrelsen for Patientsikkerheds opringninger pegede på, at der kun var ganske få smittetilfælde, der knyttede sig til et udbrud, men hvor analyserne af coronaprøverne viste, at udbruddet omfattede langt flere.

Derudover hjælper denne viden os med at blive klogere på, om der er specifikke ting, som ser ud til at skabe meget smitte i vores samfund.

Efter grænseåbningen er det relevant at se på, om antallet af importerede smittetilfælde stiger markant. Altså hiver de danskere, der har været på sommerferie i udlandet, smitte med hjem? Hvis ja, er der så nogle lande, som smitten særligt kommer fra?

Måske kan det betyde, at myndighedernes anbefalinger for ind- og udrejse skal ændres.

Det samme gælder ved de smitteudbrud, der opstår internt i Danmark. Når man ser situationer, hvor ét smittetilfælde fører til, at mange bliver smittet, kan man undersøge, hvad der kendetegner disse events.

Er det, når vi er 500 sammen, at smitten spreder sig hurtigt? Er det, når vi ser en Superligakamp på stadion, eller når vi demonstrerer?

Hvis der er særlige kendetegn for de begivenheder, der udvikler sig til at være såkaldte 'supersprederevents,' skal anbefalingerne måske justeres.

Anders Fomsgaard kalder det nye værktøj 'superlovende' og fortæller, at det flere gange har spillet en vigtig rolle i myndighedernes inddæmingsarbejde.

Han understreger dog også, at værktøjet er nyt, og at de endnu udvikler på det. Desuden er forskerne fuldstændigt afhængige af hurtigt at få fingre i de positive coronaprøver, som bliver foretaget i de hvide testtelte og på hospitalerne.

De arbejder på at finde et bedre setup, hvor forskerne hurtigt får coronaprøverne fra alle dele af landet.

Der er en vigtig ting mere, værktøjet bruges til.

Når et virus muterer, er der risiko for, at det ændrer egenskaber. Det kan blive mere smitsomt, mere dødeligt, eller der kan ske mutationer, som besværliggør arbejdet med at finde en vaccine og udvikle medicin.

Indtil videre har de fleste mutationer været harmløse, men det er vigtigt for forskerne at holde øje med, om virusset ændrer karakter.

Alt det kan Mads Albertsen altså følge med i fra skrivebordet på sit lille, rektangulære kontor i det østlige Aalborg.

Herfra kan man simpelthen se, om de danske smittekæder løber fra os.

Facebook
Twitter