Sun. Jul 5th, 2020

LUCA

Online Science portal by KSSP

കോവിഡ് വൈറസിന്റെ എണ്ണവും രോഗവ്യാപനവും

സയന്‍സ് ജേര്‍ണലായ  E Life Sciences ല്‍ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച SARS-CoV-2 (COVID-19) by the numbers എന്ന ശാസ്ത്രലേഖനത്തിന്റെ മലയാള പരിഭാഷ

സയന്‍സ് ജേര്‍ണലായ  E Life Sciences ല്‍ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച SARS-CoV-2 (COVID-19) by the numbers എന്ന ശാസ്ത്രലേഖനത്തിന്റെ മലയാള പരിഭാഷ

സംക്ഷിപ്തം 

ഒരു മനുഷ്യവ്യക്തിയെ ബാധിക്കുന്ന രോഗമെന്ന നിലയിലാണെങ്കിലും ലോകമാകെ പടരുന്ന പകർച്ചവ്യാധിയെന്ന നിലയിലാണെങ്കിലും വൈറസ് രോഗങ്ങളുടെ ബലതന്ത്രം ‘എണ്ണത്തെ’ അടിസ്ഥാനമാക്കുന്ന കാര്യമാണെന്ന്  ഓർമ്മപ്പെടുത്തുകയാണ്  SARS- Cov -2 ( covid -19 ) മഹാമാരി. ഈ ആഗോളപ്രതിസന്ധിയെക്കുറിച്ച് അളവിന്റെ അഥവാ എണ്ണത്തിന്റെ പ്രാധാന്യം വെളിപ്പെടുത്തുന്ന ഒരു അവലോകനലേഖനമാണിത്. പ്രധാനമായി രണ്ട് പ്രതിപാദ്യവിഷയങ്ങളിലൂന്നിയാണ് അവലോകനം നടത്തുന്നത്.

  1. വൈറസിൻറെ ‘ബയോളജി’
  2. ഒരു മനുഷ്യശരീരത്തില്‍ പ്രവേശിച്ചു കഴിഞ്ഞാല്‍ വൈറസ് ബാധയുടെ സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ.

ഓർത്തിരിക്കേണ്ട ഒരു കാര്യം വൈറസിനെക്കുറിച്ചുള്ള നമ്മുടെ അറിവില്‍ അനിശ്ചിതത്വങ്ങൾ പലതും അവശേഷിക്കുന്നുണ്ടെന്നുള്ളതാണ്. കാരണം കോവിഡ് രോഗത്തെക്കുറിച്ചും വൈറസ്സിനെക്കുറിച്ചുമുള്ള അറിവ് നിരന്തരം വികസിച്ച് വരുന്നതേയുള്ളൂ, രൂപീകൃതമാകുന്നതേയുള്ളൂ എന്നതാണ്. ലേഖനത്തിലെ  ഗണിതപരമായ അനുമാനങ്ങൾ വിഷയത്തെക്കുറിച്ച് ഉൾക്കാഴ്ച്ച നൽകാൻ ഉതകുമെങ്കിലും  വിശദമായ രോഗാശാസ്ത്രപഠനത്തിന് പകരമാവില്ലെന്ന് സൂചിപ്പിക്കട്ടെ.

1. രോഗബാധിതനായ ഒരാളിൽ നിന്ന് ദശലക്ഷം മനുഷ്യരിലേക്ക് രോഗം പടരാൻ വേണ്ടിവരുന്ന സമയം 

നിത്യജീവിതം പതിവ്‌പോലെ മുന്നോട്ട് പോകുന്നു എന്ന് കരുതുക. അതായത് എല്ലാവരും സാധാരണപോലെ പെരുമാറുന്നു. അങ്ങനെയെങ്കിൽ ഒരു രോഗിയിൽ നിന്ന് ദശലക്ഷം പേരിലേക്ക് പടരാൻ എത്ര സമയം എടുക്കുമെന്നത് പ്രധാന ചോദ്യമാണ്. ബേസിക് റീപ്രൊഡക്ഷൻ നമ്പർ, R0 എന്നൊരു സൂചകമുപയോഗിക്കാറുണ്ട്. ഒരു രോഗിയിൽ നിന്ന് ശരാശരി എത്ര പേരിലേക്ക് രോഗം പകരുന്നു എന്നതാണിത്. കോവിഡിന്റെ കാര്യത്തിൽ ഇത് രണ്ട് മുതൽ നാല് വരെയാണ്. അതായത് ശാരീരികമായ അകലം പാലിക്കൽ പോലെയുള്ള ഒരു നടപടിയും സ്വീകരിക്കുന്നില്ലെങ്കിൽ ഒരാൾ രണ്ട് മുതൽ നാൾ വരെ ആളുകൾക്ക് നേരിട്ട് രോഗം പരത്തും. ഒരാൾക്ക് ആണുബാധയുണ്ടായാൽ അയാളിൽ നിന്ന് രോഗം പകരാൻ നിശ്ചിതസമയമെടുക്കും. ലേറ്റന്റ് പീരീഡ്‌ എന്നാണ് ഇതിന് പറയുന്നത്. ഇപ്പോഴത്തെ  നിരീക്ഷണമനുസരിച്ച് മൂന്ന് ദിവസമാണ് ലേറ്റന്റ് പീരീഡിന്റെ മദ്ധ്യമശരാശരി (മീഡിയൻ-median). ശേഷമുള്ള നാല് ദിവസം പകരാനുള്ള സാധ്യത ഏറിയിരിക്കും (Li et al. 2020 , He et al. 2020). കൃത്യമായ കാലയളവുകൾ വ്യക്തിഗതമായി കുറച്ചൊക്കെ  വ്യത്യാസപ്പെടാവുന്നതാണ്. രോഗബാധിതരിൽ ചിലർ കൂടുതൽ കാലയളവ് രോഗം പകരാൻ കാരണമായേക്കാം. R0 നാലെന്ന് കരുതിയാൽ ഓരോ ഏഴ് ദിവസവും രോഗബാധിതരുടെ എണ്ണം നാലിരട്ടിയാവും, അതായത് മൂന്ന് ദിവസം കഴിയുമ്പമ്പോൾ ഇരട്ടിയാകും. ആയിരം മടങ്ങ് വർദ്ധിക്കുന്നതിന്, അതായത് രോഗബാധിതരുടെ എണ്ണം ഒന്നിൽ നിന്ന് ആയിരത്തിൽ എത്തുന്നതിന് പത്ത് തവണ ഇരട്ടിക്കേണ്ടി വരും. നമുക്കറിയാക്കുന്ന പോലെ  2^10 ≈10^3 ആണല്ലോ. അതായത്  3 ദിവസത്തിലൊരിക്കൽ വച്ച് 10 തവണ ഇരട്ടിക്കുക. 3 x 10 = 30 ദിവസം അഥവാ ഒരു മാസമെന്ന് ഏകദേശം കണക്കാക്കാം. അങ്ങനെ വരുമ്പോൾ ആയിരം മടങ്ങ് വർദ്ധന ഒരു മാസം കൊണ്ട് സംഭവിക്കുന്നുവെങ്കിൽ ദശലക്ഷം മടങ്ങ് (10^6 = million times)  രണ്ട് മാസം കൊണ്ടും ശതകോടി മടങ്ങ് (10^9 = billion times) മൂന്ന് മാസം കൊണ്ടും സംഭവിക്കും. അതിവാഹകർ അഥവാ അമിതമായി പരത്തുന്നവർ, കൂട്ടപ്രതിരോധ സാധ്യത (herd immunity), പരിശോധനകളുടെ കുറവ് തുടങ്ങിയ ഘടകങ്ങൾ കണക്കുകൂട്ടലിൽ എളുപ്പത്തിന് ഒഴിവാക്കിയതാണ്. എന്തായാലും ഒരു കാര്യം വളരെ വ്യക്തമാണ്. തടയാനുള്ള ശരിയായ മാർഗ്ഗങ്ങൾ സ്വീകരിച്ചില്ലെങ്കിൽ വൈറസ് അമ്പരപ്പിക്കുന്ന വേഗത്തിൽ പടരുക തന്നെ ചെയ്യും. സാമൂഹ്യഅകലം പാലിച്ച് വൈറസ് വ്യാപനത്തെ തടയേണ്ടതിന്റെ ആവശ്യകത എടുത്ത്പറയേണ്ടതില്ലാത്ത രീതിയിൽ വ്യക്തമാണ്. R0, ലേറ്റന്റ്  പീരീഡ്, ഇൻഫെക്ഷ്യയസ് പീരീഡ്, തുടങ്ങിയ സംജ്‌ഞകളെക്കുറിച്ച് ‘നിർവചന’ സെക്ഷനിൽ കൂടുതൽ വിശദീകരണങ്ങൾ കൊടുത്തിട്ടുണ്ട്.

2 . ശാരീരിക അകലം പാലിക്കുന്നതുകൊണ്ടുള്ള ഗുണം

ശാരീരിക അകലം പാലിക്കുന്നത് എത്രയധികം ആവശ്യമാണെന്ന് ഒരേകദേശക്കണക്ക് കൊണ്ട് വ്യക്തമാവും. ഒരാൾക്ക് രോഗാണുബാധയുണ്ടായിയെന്നും അയാൾ  സാധാരണപ്രവർത്തനങ്ങളിൽ വ്യത്യാസമൊന്നുമില്ലാതെ ഏർപ്പെടുന്നുവെന്നും കരുതുക. ജോലിസ്ഥലം, യാത്ര, സാമൂഹ്യബന്ധങ്ങൾ, യാദൃശ്ച്ചികമായി കണ്ടുമുട്ടുന്നവർ ഇങ്ങനെയൊക്കെ ശരാശരി അൻപത് പേരുമായി ഒരു ദിവസം സമ്പർക്കത്തിൽ വരുന്നുവെന്നും കരുതാം.അതിലാർക്കെങ്കിലും രോഗം പകരാനുള്ള സാദ്ധ്യത സൗകര്യപൂർവ്വം രണ്ട് ശതമാണെന്നിരിക്കട്ടെ. അങ്ങനെയെങ്കിൽ ഓരോ ദിവസവും ഒരാളിലേക്ക് രോഗം പകരുന്നുവെന്നാണ് അർത്ഥം. രോഗം പകരാനുള്ള കാലയളവ് നാല്  ദിവസമാണെങ്കിൽ അയാൾ ശരാശരി നാല് രോഗം പകർന്നു നൽകും. സാമൂഹ്യ അകലം പാലിക്കുന്നത് പോലെയുള്ള മുൻകരുതലുകൾ ഇല്ലെങ്കിലുണ്ടാകാവുന്ന SARS-CoV-2  R0 മൂല്യത്തിന്റെ  ഉയർന്ന പരിധിയാണിത്. പക്ഷേ അത്തരം മുൻകരുതൽ എടുത്ത് അയാൾ സമ്പർക്കത്തിൽ വരുന്നത് അഞ്ച് പേരുമായി  ( എത്ര കുറയുന്നോ, അത്രയും നന്ന്) മാത്രമാണെന്നിരിക്കട്ടെ. അങ്ങനെയെങ്കിൽ രോഗബാധിതനായ ആൾ ഒരു ദിവസം രോഗം പകരുന്നത് 0.1 ആൾക്കും മൊത്തത്തിൽ ശരാശരി 0.4 ആൾക്കുമായിരിക്കും. രോഗബാധിതനിൽ നിന്ന് രോഗംപകരുന്നു തോത് ഗണ്യമായി കുറയുന്നുവെന്ന് അർത്ഥം. സാമൂഹ്യ അകലം പാലിക്കുന്നതിൽ നിന്ന് ലഭിക്കേണ്ട  ഫലം, ഇപ്പോഴുള്ളവരിൽ നിന്ന്  പുതുതായി ഉണ്ടാകുന്ന രോഗബാധ ഒന്നിൽ കുറവായിരിക്കണമെന്നാണ്. അതായത് ഇപ്പോഴുള്ളവരിൽ നിന്ന് നേരിട്ട് രോഗം പകരുന്നവരുടെ എണ്ണം അവരുടെ എണ്ണത്തേക്കാൾ ഗണ്യമായി കുറവായിരിക്കണം. ഇങ്ങനെ മുൻകരുതലുകൾ എടുക്കുമ്പോൾ ഒരാളിൽ നിന്ന് ശരാശരി എത്ര പേരിലേക്ക് രോഗം എത്തുന്നുവെന്നതിന്  effective reproduction number (Re ) എന്ന് പറയും. അങ്ങനെയെങ്കിൽ പുതിയ രോഗബാധിതരുടെ എണ്ണം ക്രമാമായി താഴ്ന്നു വരും. അത്കൊണ്ട് Re  മൂല്യം ഒന്നിൽ താഴെയെത്തിക്കുക എന്നതിന് നിർണ്ണായകപ്രാധാന്യമുണ്ട്. ഇത് നേടിയെടുക്കാവുന്നതും സാമൂഹ്യ ആരോഗ്യ നടപടികളിലൂടെ Re മൂല്യം പൂജ്യമാക്കുന്നതിനേക്കാൾ കുറേക്കൂടി എളുപ്പവുമാണ്.

3 . രണ്ടാഴ്ച്ച ക്വാറന്റയിൻ കാലയളവിന്റെ പ്രസക്തി 

രോഗാണുബാധയുണ്ടായതിന് ശേഷം രോഗലക്ഷണങ്ങൾ പ്രത്യക്ഷപ്പെടാനെടുക്കുന്ന കാലയളവിനെയാണ് ഇൻകുബേഷൻ പീരീഡ്‌ എന്ന പറയുന്നത്. SARS-CoV-2 -വിൻറെ മദ്ധ്യമശരാശരി (median) ഇൻകുബേഷൻ പീരീഡ്‌  അഞ്ചു ദിവസമെന്നാണ് കണക്കാക്കിയിരിക്കുന്നത്.(Lauer etal. 2020). പക്ഷേ വ്യക്തിഗതമായ ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകൾ സ്വാഭാവികമാണ്. എങ്ങനെ  ആയാലും 99 ശതമാനം രോഗബാധിതരിൽ ലക്ഷണങ്ങൾ 14 ദിവസങ്ങൾക്കുള്ളിൽത്തന്നെ കണ്ട് തുടങ്ങും. അതാണീ രണ്ടാഴ്ച്ച ക്വാരന്റയിൻ കാലയളവിൻറെ  പ്രസക്തി. പക്ഷേ നമ്മൾ ഇവിടെ രോഗലക്ഷണങ്ങൾ ഇല്ലാതെ അണുബാധയുണ്ടാകുന്നവരെ കണക്കിലെടുത്തിട്ടില്ല.  സാധാരണഗതിയിൽ അത്തരക്കരിൽ പരിശോധന നടക്കാറുമില്ല. എത്രകാലം ഇങ്ങനെ ലക്ഷണങ്ങൾ ഇല്ലാത്തവരിൽ നിന്ന് രോഗം പകരാൻ സാധ്യതയുണ്ടെന്ന് ഇനിയും വ്യക്തമല്ല. സാധ്യത താരതമ്യേന കുറവായിരിക്കാം.പക്ഷേ കൂടുതൽ കാലം അങ്ങനെയുണ്ടാവാം എന്നത് തള്ളിക്കളയാനാവില്ല.

4. N-95 മാസ്കുകൾ SARS-CoV-2 – നെ തടയുന്നതെങ്ങനെ ?

0.3 മൈക്രോൺ (μm) (ഒരു മൈക്രോൺ എന്നത് ഒരു മീറ്ററിന്റെ ദശലക്ഷത്തിലൊരംശമാണ്) വരെയുള്ള കണങ്ങളിൽ 95 ശതമാനവും തടയാൻ കഴിയുന്ന രീതിയിലാണ് N-95 മാസ്കുകളുടെ  രൂപകൽപന (NIOSH 42 CFR Part 84). കണങ്ങളെ അരിച്ച് മാറ്റാനുള്ള ഈ മാസ്കുകളുടെ കഴിവ് പരീക്ഷിച്ച് നോക്കിയിട്ടുണ്ട്. യഥാർത്ഥത്തിൽ 0. 1 മൈക്രോൺ വരെയുള്ള കണങ്ങളിൽ ഏകദേശം 99.8 ശതമാനം വരെ തടയാൻ കഴിയുന്നുവെന്നാണ് പരീക്ഷണഫലം (Regnasamy et al. 2017). പ്രോട്ടീൻ കവചമുൾപ്പടെ SARS-CoV-2 വൈറസ് കണത്തിന്റെ വ്യാസം ഏറെക്കുറെ കൃത്യമായി 0.1 മൈക്രോൺ വരും. അത് കൊണ്ട് മിക്കവാറും എല്ലാ സ്വതന്ത്ര വൈറസ് കണങ്ങളെയും തടയാൻ ഈ മാസ്കുകൾക്ക് കഴിയും.  അത് മാത്രമല്ല ഈ മാസ്കുകൾ അതിലധികം പ്രയോജനം ചെയ്യുന്നുണ്ട്. ചുമക്കുമ്പോഴും തുമ്മുമ്പോഴും ഉണ്ടാകുന്ന സ്രവകണങ്ങൾ അഥവാ തുള്ളികളിലൂടാണ് വൈറസുകൾ പകരുന്നത്. ഈ സ്രവകണങ്ങൾ 5 മൈക്രോണിൽ അധികം വലിപ്പമുള്ളതെന്നും അതിന് താഴെയുള്ളതെന്നും രണ്ടായി തിരിക്കാറുണ്ട്. വലിയ തുള്ളികൾ ചെറിയ ദൂരമേ വായുവിൽ സഞ്ചരിക്കയുള്ളൂ, പെട്ടെന്ന് നിലത്തടിയുകായും ചെയ്യും. പക്ഷേ ചെറിയ തുള്ളികൾ (5 മൈക്രോണിൽ താഴെ) ബാഷ്പീകരിച്ച് തീരെച്ചെറിയ കണങ്ങളായി (droplet nuclei) ഗണ്യമായ സമയത്തേക്ക് വായുവിൽ തങ്ങി നിൽക്കും. അവ ശ്വസനത്തിലൂടെ ഉള്ളിലേക്ക് പോകാനും സാധ്യതയുണ്ട്. അഞ്ചാംപനി (മീസിൽസ് ) പോലുള്ള ചില രോഗങ്ങളുടെ വൈറസുകൾ ഇത്തരം ഡ്രോപ്ലെറ്റ് ന്യൂക്ലിയകൾ വഴി പകരാറുണ്ട്. (Tellier et al. 2019). മറിച്ച്, വലിയ തുള്ളികളാണ് (droplets) പ്രധാനമെന്നാണ് തെളിവുകൾ. സാധാരണയായി ഇവ പ്രതലങ്ങളിൽ പറ്റി ഇരിക്കുന്നു, സ്പർശനം മൂലം കൈകളിലെത്തുകയും, സ്പർശനം കൊണ്ട് തന്നെ   മൂക്കും വായയും കണ്ണുകളും പോലെയുള്ളയിടത്തെ ശ്ലേഷ്മസ്തരങ്ങൾ വഴി ഉള്ളിലെത്തുന്നു. (CDC 2020). തുമ്മൽ വഴി ഉൽ‌പാദിപ്പിക്കുന്ന വലിയ തുള്ളികളുടെ (ഡ്രോപ്‌ലെറ്റ്സ്) സ്വഭാവിക  വ്യാസം ഏകദേശം 100 മൈക്രോണും (Han J. R. Soc. Interface 2013), ചുമ മൂലമുണ്ടാകുന്ന ഡ്രോപ്ലെറ്റ് ന്യൂക്ലിയസുകളുടെ വ്യാസം ഏകദേശം ഒരു മൈക്രൊണും ആണ് (Yang et al 2007 ).  അത് കൊണ്ട്, N95 മാസ്കുകൾക്ക്  ഈ രീതികളിൽ വൈറസ് പകരുന്നതിൽ നിന്ന് സുരക്ഷ നൽകാൻ കഴിയും.

5. സാധരണ ജലദോഷത്തിന്റെയോ, ഫ്ളുവിന്റെയോ  വൈറസുകളുമായി SARS-CoV-2 ന് സാമ്യമുണ്ടോ?  

SARS-CoV-2 ഒരു ബീറ്റാ കൊറോണ വൈറസാണ്. ഒറ്റ ഇഴയുള്ള ഏകദേശം 30 കെബി അഥവാ 30000 ബേസ് നീളമുള്ള ആർ‌എൻ‌എ യാണ്   ഇവയുടെ ജീനോം. ഇൻഫ്ലുവൻസ വൈറസ് എന്നറിയപ്പെടുന്ന ആർ‌എൻ‌എ വൈറസുകളുടെ തികച്ചും വ്യത്യസ്തമായ ഒരു കുടുംബമാണ് ഫ്ലൂ ഉണ്ടാകുന്നത്. കൊറോണ വൈറസുകളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി രീതിയിൽ ആണ് അവ മനുഷ്യകോശങ്ങളെ ബാധിക്കുന്നത്. ചില കൊറോണ വൈറസുകളും റിനോവൈറസുകളും ഉൾപ്പെടെ പലതരം വൈറസുകൾ “ജലദോഷം” ഉണ്ടാകാൻ കാരണമാകുന്നുണ്ട്. ജലദോഷത്തിന്  കാരണമാകുന്ന കൊറോണ വൈറസുകൾ (ഉദാ. OC43, 229E തുടങ്ങിയ ഇനങ്ങൾ) ജീനോം നീളത്തിലും (10% നുള്ളിൽ) ജീൻ ഉള്ളടക്കത്തിലും SARS-CoV-2 ന് സമാനമാണ്, പക്ഷേ ശ്രേണീക്രമത്തിൽ SARS-CoV-2 ൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമാണ് ; ഏകദേശം  50% ) 50% ന്യൂക്ലിയോടൈഡ് തുല്യതയേയുള്ളൂ. ഇത്ര വലിയ ജീനോം ഉള്ളത്  കൊണ്ട് തന്നെ വ്യതിയാനങ്ങൾ ( മ്യൂറ്റേഷൻസ്) തിരുത്താനും ജീനോമിന് സ്ഥിരത നൽകാനും, എന്തെങ്കിലും രീതിയിലുള്ള ‘പ്രൂഫ് റീഡിങ്ങ് മെക്കാനിസം’  ഉണ്ടാകുമെന്ന് ഗവേഷകർ കരുതി. യാഥർത്ഥത്തിൽ അങ്ങനെയൊരു ‘പ്രൂഫ് റീഡിങ്ങ്’ എക്സോനുക്ലിയേസ് അഥവാ എക്സോൺ ജീനോമിൽ ഉണ്ടെന്ന് പിന്നീട് കണ്ടെത്തുകയും ചെയ്തു. അത് കൊണ്ടാണ് കൊറോണാ വൈറസുകളുടെ മ്യൂട്ടേഷൻ തോത് വളരെ കുറഞ്ഞിരിക്കുന്നത് (ഏകദേശം ~ 10-6 per site per cycle).    അതേ സമയം ഇൻഫ്ലുവൻസ വൈറസ്സുകളുടെത്  ഏകദേശം 3×10-5 per site per cycle ആണ് (Sanjuan et al.2010). പ്രതിരോധശേഷിക്കായുള്ള ശ്രമങ്ങളിൽ നിന്ന് എത്രവേഗത്തിൽ കൊറോണ വൈറസ്സുകൾക്ക് ഒഴിഞ്ഞുമാറാൻ കഴിയുന്നുവെന്നത് മ്യൂട്ടേഷൻ തോതുമായി ബന്ധപ്പെടുന്നത് കൊണ്ട് ഇക്കാര്യം ഭാവിപഠനങ്ങളിൽ പ്രധാനമാണ്.

6. SARS-CoV-2 ൻറെ ജീനോം, പ്രോട്ടിയോം ഇവയെക്കുറിച്ചുള്ള അറിവ് 

ഒറ്റ  ഇഴയുള്ള  പോസിറ്റീവ് – സെൻസ് ആർ എൻ എ ജീനോമാണ് SARS-CoV-2 ൻറെത്. (പോസിറ്റീവ് – സെൻസ് എന്നാൽ ആതിഥേയകോശങ്ങളിൽ നേരിട്ട് വൈറൽ പ്രോടീനുകളായി പരാവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടാവുന്ന)  എൻ  സി ബി ഐ യുടെ അനൊട്ടേഷൻ അനുസരിച്ച് ജീനോമിൽ പത്ത് ജീനുകളുടെ കോഡ് ഉണ്ട്. എന്നാൽ ആത്യന്തികമായി 26 വ്യത്യസ്ത പ്രോട്ടീനുകൾ നിർമിക്കാൻ കഴിയും.( NC_045512 ). എങ്ങനെയാണ് പത്ത് ജീനുകൾക്ക് ഇത്രയധികം പ്രോട്ടീനുകൾ കോഡ് ചെയ്യാൻ .കഴിയുന്നത്? ഇത്  കുറെയൊക്കെ മനസ്സിലാക്കിയിട്ടുണ്ട്. ‘orf1ab’ എന്ന ഒരൊറ്റ ജീൻ,  ഒരു പോളിപ്രോട്ടീന്റെ നിര്മ്മാണ കോഡ് ആണ്. ഇത് പ്രോട്ടിയേസുകളാൽ പതിനാറ് പ്രോട്ടീനുകളായി വിഭജിക്കപ്പെടുന്നു. ഈ പ്രോട്ടിയേസുകളും പോളിപ്രോട്ടീൻറെ ഭാഗമാണ്. ഇവ കൂടാതെ, ഒരു ആർ എൻ എ പോളിമറേസ്, ജീനോം പകർത്താൻ വേണ്ട അനുബന്ധഘടകങ്ങൾ, ഒരു പ്രൂഫ് റീഡിങ്ങ് എക്സോനൂക്ലിയേസ്  മറ്റ് പല ഘടനപരമല്ലാത്ത പ്രോട്ടീനുകൾ എന്നിവയുടെ നിർമാണകോഡുകളും ഈ പോളിപ്രോട്ടീൻ ജീനിലുണ്ട്. ജീനോമിലെ മാറ്റ് ജീനുകൾ മിക്കവയും വൈറസ്സിന്റെ ഘടനാപരമായ പ്രോട്ടീനുകൾ കോഡ് ചെയ്യുന്നവയാണ്.  (i) ആതിഥേയ കോശത്തിലെ (മനുഷ്യനിലോ മൃഗങ്ങളിലോ) റിസപ്റ്ററുമായി ബന്ധിക്കുന്ന, അനുരൂപമായ സ്പൈക് പ്രോട്ടീൻ (ii) ജീനോമിനെ പൊതിയുന്ന ന്യൂക്ലിയോപ്രോട്ടീൻ (iii) രണ്ട്  ആവരണബന്ധിതപ്രോട്ടീനുകൾ എന്നിവയാണത്. ഇത് കൂടാതെ അനുബന്ധപ്രോട്ടീനുകൾ എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഒരിനം കൂടിയുണ്ട്. വൈറസ്സിന്റെ ജൈവചക്രത്തിൽ (‘ലൈഫ് സൈക്കിൾ’) അനുബന്ധ പ്രോട്ടീനുകളുടെ ധർമ്മത്തെക്കുറിച്ചാണ് ഇപ്പോൾ നടക്കുന്ന ഗവേഷണങ്ങൾ ഒട്ട് മിക്കവയും. പക്ഷേ SARS-CoV-2 ൻറെ ജീൻ ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെയെല്ലാം ധർമങ്ങൾ അറിയില്ല. പാതിയോളം ജീൻ ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ മാത്രം ഘടനപരമായതോ ജൈവരസതന്ത്രപരമായതോ ആയ  പ്രവർത്തനങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള  ധാരണയേ ഇപ്പോഴത്തെ നിലയിൽ ഉള്ളൂ.  വൈറസുകളുടെ പരിണാമപഠനത്തിൽ, ജീനോമിലെ മാറ്റങ്ങളുടെ തോത് മനസ്സിലാക്കാൻ രണ്ട് അളവ്കോലുകളാണ് സ്വീകരിക്കാറുള്ളത്. ആദ്യത്തേതിന്  പരിണാമത്തോത് എന്ന് പറയാം.വൈറസ് ജീനോമിൽ, ഉണ്ടാകുന്ന ന്യൂക്ളിയോടൈഡ് ആദേശങ്ങളുടെ ശരാശരിയാണിത്. ഇത് കണക്കാക്കുന്നത് ജീനോമിലെ ഒരു സ്ഥാനത്ത് ഒരു വർഷമുണ്ടാകുന്ന ന്യൂക്ളിയോടൈഡ് ആദേശങ്ങളുടെ എണ്ണമായാണ്. രണ്ടാമത്തേത് മ്യൂട്ടേഷൻ തോത് എന്ന് പറയാം. അത് ഒരു പകർപ്പുണ്ടാക്കൽ ചക്രത്തിൽ ഒരു സ്ഥാനത്ത് എത്ര ആദേശങ്ങൾ നടക്കുന്നു എന്നതാണ്. അത് ഒരു പകർപ്പുണ്ടാക്കൽ ചക്രത്തിൽ ഒരു സ്ഥാനത്ത് എത്ര ആദേശങ്ങൾ നടക്കുന്നു എന്നതാണ്. ഈ രണ്ടളവുകളെ താഴെപ്പറയുന്ന പോലെ  ബന്ധിപ്പിക്കാം. ജീനോമിലെ ഒരു സ്ഥാനത്ത് ഒരു വര്ഷം കൊണ്ടുണ്ടാകുന്ന മാറ്റങ്ങൾ കണക്കാ ക്കാം. ബീറ്റ കൊറോണ വൈറസ്സിൽ നടത്തിയ പാഠനങ്ങൾ കാണിക്കുന്നത് ഒരു പകർപ്പുണ്ടാക്കൽ ചക്രത്തിൽ ഒരു സ്ഥാനത്ത്  ഏകദേശം 10^-6 മാറ്റങ്ങൾ ഉണ്ടാകുന്നു. ഒരു ചക്രം ഏതാണ്ട് പത്ത് മണിക്കൂറുകളെടുക്കും, അത് കൊണ്ട് ഒരു വര്‍ഷം 10^3 ചക്രങ്ങൾ ഉണ്ടാകുന്നുവെന്ന് കണക്കാക്കാം. മ്യൂട്ടേഷൻ തോതിനെ  കൊണ്ട് പെറുക്കിയാൽ ഒരു വര്‍ഷം ഏതാണ്ട്  10 -3 മ്യൂട്ടേഷനുകൾ ഒരു സ്ഥാനത്ത് നടക്കുന്നുവെന്ന് കണക്കാക്കാം. ( ജനിതക ഡ്രിഫ്ട് , പരിണാമപരമായ നിർധാരണം തുടങ്ങിയവയുടെ പ്രഭാവം  ഈ നിരീക്ഷണം കൊറോണാ വൈറസിന്റെ ശ്രേണീവിശകലത്തിൽ നിന്ന് ലഭിക്കുന്ന പരിണാമത്തോതുമായി ഒത്ത് പോകുന്നു. അത് കൊണ്ട് സ്വാഭാവികപ്രകൃതിയിൽ പകർക്കെടുപ്പ് പ്രക്രീയ തുടർച്ചയായി നടക്കുന്നുവെന്ന്ന് അനുമാനിക്കാം. ഒരു ചക്രം ഏതാണ്ട് പത്ത് മണിക്കൂറുകളെടുക്കും, അത് കൊണ്ട് ഒരു വര്‍ഷം 103 ചക്രങ്ങൾ ഉണ്ടാകുന്നുവെന്ന് കണക്കാക്കാം. മ്യൂട്ടേഷൻ തോതിനെ  കൊണ്ട് പെറുക്കിയാൽ ഒരു വര്‍ഷം ഏതാണ്ട്  10 -3 മ്യൂട്ടേഷനുകൾ ഒരു സ്ഥാനത്ത് നടക്കുന്നുവെന്ന് കണക്കാക്കാം. ( ജനിതക ഡ്രിഫ്ട് , പരിണാമപരമായ നിർധാരണം തുടങ്ങിയവയുടെ പ്രഭാവം  ഈ നിരീക്ഷണം കൊറോണാ വൈറസിന്റെ ശ്രേണീവിശകലത്തിൽ നിന്ന് ലഭിക്കുന്ന പരിണാമത്തോതുമായി ഒത്ത് പോകുന്നു. അത് കൊണ്ട് സ്വാഭാവികപ്രകൃതിയിൽ പകർക്കെടുപ്പ് പ്രക്രീയ തുടർച്ചയായി നടക്കുന്നുവെന്ന്ന് അനുമാനിക്കാം. അത് പോലെ ഓരോ ചക്രത്തിലെയും വ്യതിയാനങ്ങൾ സ്വരൂപിക്കപ്പെടുന്നു. ഒരാളിലെ രോഗബാധയെക്കുറിച്ച് ചില നിഗമനങ്ങൾ ഇതിൽ നിന്ന് നടത്താം. വ്യതിയാനത്തോത് അഥവാ മ്യൂട്ടേഷൻ റേറ്റ് ~ 10-6 /site/cycle ആണ്.ഒരു മില്ലിലിറ്റർ സ്രവത്തിൽ 107 വൈറസ്‌ ആർ എൻ എ കൾ വരെ ഉണ്ടാകാം. അപ്പോ ഓരോ സ്ഥാനവും സാമ്പിളിൽ മൊത്തം ഒന്നിൽ കൂടുതൽ വ്യതിയാനങ്ങൾ കാണിക്കുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കാം.

7. പ്രതലങ്ങളിൽ വൈറസ് കണങ്ങളുടെ സുസ്ഥിരതയും രോഗബാധക്കുള്ള ശേഷിയും 

പല പ്രതലങ്ങളിലും വൈറസ് എത്തുന്ന സ്പർശത്തിന് ആഴ്ചകൾക്ക് ശേഷം SARS-CoV-2 ന്റെ RNA കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്.(Moriarty et al. 2020). നിർവചനങ്ങളിൽ വൈറൽ ആർ എൻ എ യും സജീവ വൈറസും തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം വ്യക്തമാക്കിയിട്ടുണ്ട്. അത്തരം സമ്പർക്കത്തിൽ നിന്ന് മനുഷ്യർക്ക് രോഗബാധയുണ്ടാകാൻ ഉള്ള സാധ്യത കൃത്യമായി മനസ്സിലാക്കാൻ കഴിഞ്ഞിട്ടില്ല. അങ്ങനെയൊരു പരീക്ഷണത്തിനോ നിരീക്ഷണത്തിനോ ഉള്ള വെല്ലുവിളികൾ നിരവധിയാണ്.  രോഗ നിർണയം നടന്നിട്ടില്ലാത്ത എന്നാൽ രോഗബാധയുള്ള  ഒരാൾ, അയാളിൽ നിന്ന് രോഗം പകരാൻ സാധ്യതയുള്ള സമയത്ത് ഇത്തരം പ്രതലങ്ങൾ നൂറ് കണക്ക് തവണ സ്പർശിച്ചിട്ടുണ്ടാവും. ഈ പ്രതലങ്ങൾ പിന്നീട് നൂറ് കണക്ക് മനുഷ്യർ സ്പര്ശിക്കുന്നുമുണ്ടാവും. ബേസിക് റീപ്രൊഡക്ഷൻ നമ്പർ R0 ഏകദേശം 2 മുതൽ 4 വരെ എന്ന് കണക്കാക്കിയാൽ, പ്രതലം സ്പർശിക്കുന്ന എല്ലാവർക്കും  രോഗബാധയുണ്ടാകുകയില്ലെന്ന് മനസ്സിലാക്കാം. പ്രതലസ്പർശം മൂലമുണ്ടാകുന്ന രോഗബാധയുടെ തോതിനെക്കുറിച്ച് പാഠങ്ങൾ നടന്നാലേ കൃത്യമായ നിഗമനങ്ങൾ നടത്താണ് കഴിയൂ.


കോവിഡ് പദാവലി 

  1. ക്ലിനിക്കൽ നടപടികൾ (Clinical Measures) : ഇൻക്യൂബേഷൻ കാലയളവ് (Incubation period): രോഗാണുസമ്പർക്കത്തിനും രോഗലക്ഷണങ്ങൾ പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നതിനും ഇടയിലുള്ള കാലം.
  2. സിറോകൺവെർഷൻ (Seroconversion) : വൈറസ് സമ്പർക്കത്തിനും കണ്ടെത്താൻ കഴിയുന്ന ആന്റി-ബോഡി പ്രതികരണത്തിനും ഇടയിലെ കാലയളവ്
  3. Epidemiological Inferences (സംക്രമികരോഗശാസ്ത്രപരമായ നിഗമനങ്ങൾ)
  4. R0 : രോഗബാധയുള്ള ഒരാളിൽ നിന്ന് നേരിട്ട് രോഗം പകരുന്നവരുടെ ശരാശരി എണ്ണം.
  5. ലേറ്റന്റ് കാലയളവ് (Latent period):രോഗാണുസമ്പർക്കത്തിനും രോഗം പടർത്താൻ കഴിയുന്നതിനുമിടയിലുള്ള സമയം
  6. രോഗസംക്രമ കാലയളവ് (Infectious period):  രോഗബാധിതന് രോഗം പടർത്താൻ കഴിയുന്ന സമയദൈർഘ്യം.
  7. ഏറ്റവും രോഗശമക്രമണകാരമായ കാലയളവിൻറെ പാതി (Interval of half-maximum infectiousness): രോഗസംക്രമണപരതാഗ്രാഫിൽ, പാതി ഉയരത്തിന് മുകളിൽ വരുന്ന കാലയളവ്. ഇത് രോഗസംക്രമണപരമായ കാലയളവുപോലെയാണ്. രോഗപടർത്തനുള്ള കഴിവ് അഥവാ രോഗസംക്രമണപരത സമയമാനുസരിച്ച് മാറുന്നിടത്ത് കൂടുതൽ പ്രായോഗികമായ സംജ്‌ഞ
  8. വൈറസ് ഇനങ്ങൾ (Viral Species) : സാർസ് -കോവ് -2 (SARS-CoV-2) : സിവിയർ അക്യൂട്ട് റെസ്പിറേറ്ററി സിൻഡ്രോം കൊറോണാ വൈറസ് -2 (Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2.). ഇപ്പോഴത്തെ കോവിഡ് -19  മഹാമാരിക്ക് കാരണമായ ബീറ്റ കൊറോണ വൈറസ് ഇനം
  9. SARS-CoV-1 : 2002 -ഇൽ ചൈനയിലുണ്ടായ സാർസ് രോഗത്തിന് കാരണമായ ബീറ്റ കൊറോണ വൈറസ് ഇനം
  10. MERS : 2012 ഇൽ ജോർദാനിലും സൗദിഅറേബിയയിലുമുണ്ടായ മെർസ് അഥവാ മിഡിൽ ഈസ്റ് റെസ്പിറേറ്ററി സിൻഡ്രോം രോഗത്തിന് കാരണമായ ബീറ്റ കൊറോണ വൈറസ് ഇനം
  11. MHV : മ്യൂറൈൻ ഹെർപിസ് വൈറസ് (ഏലി വർഗ്ഗത്തിൽ ഹെർപിസിന് കാരണമാവുന്ന വൈറസ്) ലബോറട്ടറിയിൽ ബീറ്റാ കൊറോണ വൈറസ് പഠനത്തിന് മോഡലായി  ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു വൈറസ്
  12. TGEV : Transmissible gastroenteritis virus, സംക്രമികമായ ഉദരരോഗവൈറസ്, പന്നികളെ ബാധിക്കുന്ന ആൽഫ കൊറോണ വൈറസിന്റെ പഠനത്തിന് മോഡലായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.a model ⍺-coronavirus which infects pigs.
  13. 229E and OC43: ജലദോഷപ്പനിക്ക് കാരണമാവുന്ന കൊറോണ വൈറസിന്റെ രണ്ടിനങ്ങൾ, യാഥക്രമം ആൽഫ ബീറ്റ ഗ്രൂപുകളിൽ പെടുന്നു.
  14. വൈറസിന്റെ ജീവിതചക്രം.(Viral Life-Cycle )
  15. മറഞ്ഞിരിക്കുന്ന കാലം(Eclipse period): വൈറസ് ഉള്ളിൽ കടക്കുന്നതും കോശങ്ങൾക്കുള്ളിൽ പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നതിനും ഇടയിലുള്ള കാലം.
  16. ലേറ്റന്റ് കാലം (കോശതലത്തിൽ), Latent period (cellular level): വൈറസ് ഉള്ളിൽ കടക്കുന്നതും കോശബാഹ്യമായ ഇടങ്ങളിൽ (കോശങ്ങൾക്കിടയിൽ) പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നതിനും ഇടയിലെ സമയം. രോഗശാസ്ത്രപരമായ ലേറ്റന്റ് കാലയളവിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തം.
  17. പൊട്ടിത്തെറിക്കുന്ന അളവ് (Burst size) : ഒരു കോശത്തിലെ വൈറസ് ബാധയുടെ അനന്തരഫലമായുണ്ടാകുന്ന വൈറസ് കണങ്ങളുടെ എണ്ണം.
  18. വിറിയോൺ ( Virion) :  ഒരു വൈറസ് കണം
  19. പോളിപ്രൊട്ടീൻ (Polyprotein) : പല വ്യത്യസ്തപ്രോട്ടീൻ തന്മാത്രകളായി വിഘടിക്കപ്പെടുന്ന വളരെ നീളമുള്ള ഒരു പ്രോട്ടീൻ. ( പോളിപെപ്റൈറഡ് എന്നാൽ എന്നാൽ അമിനോ അമ്ലങ്ങളുടെ ശ്രേണിയായ ഒരു പ്രോട്ടീൻ തന്മാത്ര എന്നാണ് , അതിൽ നിന്ന്  വ്യത്യസ്തം)
  20. മനുഷ്യശരീരശാസ്ത്രം (Human Biology)
  21. അൽ വിയോളാർ മാക്രോഫേജ്   Alveolar Macrophage: ശാസകോശങ്ങളിലെ പ്രതിരോധകോശങ്ങൾ. ചെറുകണങ്ങൾ, സൂക്ഷ്മ ജീവികൾ തുടങ്ങിയ അന്യപദാർത്ഥങ്ങൾ ‘വിഴുങ്ങുന്ന’ പ്രതിരോധകോശങ്ങൾ
  22. ന്യൂമോസൈറ്റ്സ്  (Pneumocytes) : പ്രതിരോധപ്രവർത്തനബന്ധമില്ലാത്ത ശ്വാസകോശകോശങ്ങൾ
  23. ACE-2  – ആൻജിയോടെൻസിൻ കൺവെർട്ടിങ്ങ് എൻസൈം -2 (ACE2: Angiotensin-converting enzyme 2), സസ്തനികളിൽ കോശപ്രതലത്തിൽ കാണുന്ന റിസപ്റ്റർ. ഇതിലാണ് SARS-CoV-2  സ്വയംബന്ധിക്കുന്നത്. (ഈ റിസപ്റ്ററുകൾ ശ്വാസകോശങ്ങളിലയും , ഹൃദയത്തിലെയും, രക്തക്കുഴലുകളിലെയും, കിഡ്നിയിലെയും, കുടലിലെയും കോശങ്ങളിൽ കാണപ്പെടുന്നു. രക്ത സമ്മർദ്ദനിയന്ത്രണവുമായി ബന്ധമുണ്ട് )
  24. TMPRSS -2 , ട്രാൻസ്മെമ്പറേൻ പ്രോട്ടിയേസ്, സീറൈൻ 2 : സസ്തനികളിലെ കോശസ്തരങ്ങളിൽ കാണുന്ന ‘സീറൈൻ പ്രോട്ടിയേസ്’ ( പ്രോട്ടീനുകളെ സീറൈൻ അമിനോഅമ്ലകണ്ണിയിൽ വിഘടിപ്പിക്കാൻ കഴിയുന്ന എൻസൈം) ഇത് ‘ വൈറസിന്റെ സ്പൈക് ട്രൈമറിനെ, അത് എ സി ഇ 2 -ഇൽ ബന്ധിച്ച ശേഷം വിഘടിപ്പിക്കുന്നു. ഇത് കോശസ്തരങ്ങളുടെ സംയോജനനത്തിന് കാരണമാവുന്ന ഫ്യുഷൻ പെപ്റൈറഡ് ഉണ്ടാവാൻ കാരണമാവുന്നു.  സംയോജനം വൈറൽ ജനിതകവസ്തു ആതിഥേയകോശത്തിലേക്ക് കടത്തിവിടാൻ സഹായിക്കുന്നു.
  25. നാസോഫാരിൻക്സ് Nasopharynx: മൃദുതാലുവിന് (മേലണ്ണാക്ക്) മുകളിൽ നാസികക്ക് പിറകിൽ വരുന്ന ഇടം. നാസികയും വായയും തമ്മിൽ ചേരുന്ന അണ്ണാക്കിന്റെ ഭാഗം.
  26. ചിഹ്നം Notation
    1. ≈ ഏകദേശം, അവസാന അക്കത്തിൽ 2 നുള്ളിൽ വരുന്ന കൃത്യത
    2. ~ അവസാന രണ്ടക്കങ്ങളിൽ 10 നുള്ളിൽ വരുന്ന കൃത്യത

വിവര്‍ത്തനം : പ്രസാദ് അലക്സ്

  1. Science Forum: SARS-CoV-2 (COVID-19) by the numbers Published in eLife, March 31st, 2020 https://elifesciences.org/articles/57309

കോവിഡ് 19 വൈറസിനെക്കുറിച്ചുള്ള ലൂക്ക-ലേഖനങ്ങള്‍

%d bloggers like this: