Ditulis oleh:

Setiap tahun Pertubuhan Kesihatan Dunia (WHO) akan memberikan syor kandungan vaksin untuk penyakit influenza (WHO 2026). Virus influenza sering melakukan perubahan dan pemberian vaksin influenza yang sesuai diperlukan. Sewaktu pandemik COVID-19 kita didedahkan dengan kehadiran pelbagai varian virus SARS-CoV2  seperti Alfa, Beta, Delta dan Omicron yang muncul dalam tempoh singkat. Perubahan-perubahan ini adalah satu bentuk evolusi demi memastikan virus terus kekal bermandiri di alam ini. Bagaimana virus berjaya melakukannya adalah dengan bertindak melalui perumahnya yang menghasilkan virus baru atau progeni?

Virus merupakan entiti ringkas dan tidak hidup tetapi boleh berevolusi paling pantas selepas ia menjangkiti perumahnya. Tindakan ini berlaku di peringkat molekul iaitu pada bahan genetik yang terkandung dalam genom virus sebagai tindak balas terhadap beberapa keadaan yang akan kita selami mekanismanya.

1. Replikasi Genom dan Kesilapan Kod Genetik

Proses menghasilkan bahan genetik iaitu asid deoksiribonukleik (DNA) pada manusia dilaksanakan dengan penuh ketelitian. Enzim polimerase DNA yang bertanggungjawab menghasilkannya dilengkapi dengan fungsi penyemakan semula. Kemasukan nukleotida pada kod genetik yang salah menyebabkan fungsi enzim ini bertindak melakukan pembetulan. Perkara ini berbeza dalam replikasi bahan genetik virus. Virus mempunyai salah satu bahan genetik sama ada asid ribonukleik (RNA) atau DNA. Bagi kebanyakan virus seperti Influenza, HIV, dan SARS-CoV-2, enzim yang dipanggil polimerase RNA bergantung RNA (RdRp) menghasilkan RNA virus. Walaupun enzim ini sangat cekap, ia "cuai" kerana ia tidak mempunyai aktiviti eksonuklease 3′→5′ bagi menyemak semula RNA yang dihasilkan dan menggantikannya (Sanjuán et al., 2010). Akibatnya ialah mutasi berlaku dengan kadar mutasi RNA virus boleh mencecah antara 1 mutasi dalam 1000 nukleotida hingga 1 mutasi dalam 100000 nukleotida pada setiap kitaran replikasi. Maka setiap kali virus bereplikasi, berlaku kesilapan nukleotida dalam kod genetiknya.

2. Kitaran Hidup yang Sangat Pantas

Virus adalah pakar dalam menghasilkan progeni dalam tempoh beberapa minit atau jam bagi satu generasi. Hasil jangkitan pula tidak hanya menghasilkan dua atau tiga progeni tetapi menghasilkan letusan bersaiz besar dengan julat antara sepuluh hingga 10000 progeni. Bayangkan perumah menghasilkan ribuan progeni setiap jam dengan jentera yang sentiasa buat silap. Maka jumlah variasi genetik yang dihasilkan dalam tempoh 24 jam adalah sangat luar biasa. Kepantasan ini memastikan dalam lautan virus yang dihasilkan, pasti akan wujud beberapa mutan yang mempunyai sifat berbeza daripada induknya. 

Namun dalam keghairahan menghasilkan progeni, virus juga berhati-hati dalam memastikan perumahnya tidak pupus dan gagal menghasilkan progeni virus. Perubahan untuk mengurangkan kematian perumah dan menukar kepada strategi replikasi lain agar kemandirian perumah dan virus terus kekal juga dilaksanakan oleh virus di peringkat  molekul. Bagaimana ini boleh berlaku? Ada kaitannya dengan penerangan berikut.

3. Dinamik Quasispesies

Disebabkan kadar mutasi yang melampau ini, virus tidak wujud sebagai satu identiti genetik yang tunggal atau monomorfik. Sebaliknya, saintis menggunakan istilah Quasispesies untuk menggambarkan kepelbagaian populasi atau virus dalam badan seorang pesakit. Konsep yang dipopularkan oleh Manfred Eigen menyatakan bahawa populasi virus sebenarnya adalah "awan" varian genetik yang saling berkait rapat. Walaupun ada satu jujukan "majoriti", terdapat jutaan varian kecil di sekelilingnya. Awan mutan ini bertindak sebagai storan kepelbagaian genetik. Apabila persekitaran berubah contohnya pesakit mula mengambil ubat antivirus, populasi virus tidak perlu 'menunggu' mutasi baharu muncul. Mutasi rintang mungkin sudah sedia ada dalam awan tersebut, sedia untuk mengambil alih sebagai varian dominan (Domingo & Perales, 2019).

4. Ketiadaan Mekanisme Pembaikpulihan

Satu lagi perbezaan besar antara virus dan organisma bersel adalah ketiadaan sistem penyelenggaraan. Sel mempunyai pelbagai protein yang bertugas membaiki DNA yang rosak akibat cahaya UV atau bahan kimia. Virus sebaliknya mempunyai genom minimalis dengan tenaga dan bahan perumah diarah bagi replikasi pantas daripada membaiki ralat. Virus lebih rela membiarkan sebahagian besar progeni tidak berdaya jangkit akibat mutasi atau cacat, asalkan ada segelintir yang berjaya bertahan. Ini adalah strategi kuantiti mengatasi kualiti serta strategi ampuh bagi kekal bermandiri. 

5. Kebolehan Melakukan Penyusunan Semula dan Rekombinasi Genetik

Selain daripada melakukan mutasi titik iaitu perubahan satu nukleotida dalam kod genetik, sesetengah virus mempunyai cara yang lebih drastik untuk berubah iaitu melalui kebolehan melakukan penyusunan semula gen atau rekombinasi gen. Hasil kepada perubahan ini membawa kepada fenomena hanyutan antigen dan perubahan antigen.

1. 1. • Penyusunan semula gen: Hal ini berlaku pada virus yang mempunyai genom bersegmen, seperti Influenza. Jika dua jenis induk virus influenza, contohnya virus selesema burung dan selesema manusia menjangkiti sel yang sama, segmen genetik mereka boleh bercampur aduk dan dimasukkan dalam progeni virus. Kesemua segmen perlu ada dalam progeni tetapi boleh datang daripada mana-mana induk. Hal ini boleh menghasilkan subjenis baharu secara mendadak serta boleh mencetuskan pandemik. Jangkaan perubahan ini dipantau oleh WHO bagi membuat pengesyoran kandungan vaksin bagi tempoh tertentu seperti dinyatakan di awal penulisan ini.

      • Rekombinasi: Berlaku apabila dua genom virus bergabung secara fizikal semasa replikasi. Hal ini sering dilihat dalam koronavirus, membolehkan virus menukar bahagian besar protein spika dalam satu langkah evolusi sahaja.

6. Pemilihan Semula jadi

Penting untuk kita faham bahawa mutasi itu bersifat rawak. Virus tidak bermutasi supaya boleh menjangkiti manusia dengan lebih baik. Namun, selepas mutasi itu muncul, barulah Pemilihan Semula jadi (Natural Selection) memainkan peranan terhadap  tekanan berikut:

1. 1. • Sistem Imun: Antibodi akan mengikat virus dan melupuskannya. Virus yang mempunyai mutasi pada bahagian yang boleh diikat antibodi akan terselamat.

      • Ubat Antivirus: Ubat akan membunuh varian sensitif tetapi membiarkan varian rintang membiak.

      • Persekitaran Perumah: Tahap kesihatan dan tahap keimunan perumah akan menapis varian mana yang paling cekap membiak.

Evolusi virus yang kita lihat sebagai virus yang semakin "bijak" sebenarnya hanyalah saki-baki varian yang berjaya melepasi tapisan maut yang kita kenakan ke atas mereka.

Kesimpulan: Imbangan antara Variasi dan Kemandirian

Secara asasnya, evolusi melalui mutasi adalah strategi penting untuk virus kekal bermandiri. Jika kadar mutasi terlalu rendah, virus tidak boleh menyesuaikan diri dengan serangan sistem imun dan akan pupus. Jika kadar mutasi terlalu tinggi, maklumat genetik akan musnah kerana tidak dapat menghasilkan virus lengkap berdaya jangkit.

Virus yang berjaya adalah virus yang mampu mengimbangi kadar mutasi yang mana cukup tinggi untuk berevolusi, tetapi cukup rendah untuk kekal berfungsi. Evolusi virus bukanlah satu perancangan yang teratur, tetapi sebuah gabungan di peringkat molekul yang didorong oleh kecuaian semasa replikasi, kepelbagaian populasi varian dan pemilihan semula jadi yang tidak pernah berhenti.

Rujukan

1. Domingo, E. & Perales, C. (2019). Viral Quasispecies. PLOS Genetics, 15(10). e1008271.

2. Sanjuán, R.,Nebo, M.R., Chirico, N., Mansky, L.M. & Belshaw, R. (2010). Viral Mutation Rates. Journal of Virology, 84(19), 9733–9748. 

3. Uraki, R., Korber, B., Diamond, M.S. & Kawaoka, Y. (2026).  SARS-CoV-2 variants: biology, pathogenicity, immunity and control. Nature Reviews Microbiology 24, 8–28 

4. WHO (2026). Recommendations for influenza vaccine composition. https://www.who.int/teams/global-influenza-programme/vaccines/who-recommendations.