0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Содержание

Смертоносная эволюция: откуда берутся новые варианты COVID-19 и какие из них самые опасные

Смертоносная эволюция: откуда берутся новые варианты COVID-19 и какие из них самые опасные

Ученые отслеживают мутации коронавируса, чтобы исследовать их и определить потенциальный вред, которые они могут нанести. Варианты коронавируса заносят в списки и точечно тестируют каждый. Рассказываем, какие из уже изученных штаммов потенциально более опасны и почему.

Читайте «Хайтек» в

Как появляются штаммы

Вирусы размножаются только внутри живой клетки, используя ее ресурсы. Для этого им нужно удвоить РНК. Это сложный многоступенчатый процесс, в котором возникают ошибки. Самые типичные — перестановка нуклеотидов, замена одного на другой. Это называют точечной мутацией. При удвоении РНК возможны потери небольших последовательностей или, наоборот, вставка.

В мире не существует общепризнанной номенклатуры названия штаммов, и используемые названия достаточно произвольны. Как правило, они состоят из отдельных букв и цифр, которые записываются после видового названия. Например, один из самых известных штаммов кишечной палочки — E. coli K−12.

Вирус старается исправить сбои репликации, но не всегда удачно. Если мутация дает патогену какое-то жизненное преимущество, она может закрепиться.

На данный момент известно, что SARS-CoV-2 накапливает мутации примерно с той же скоростью, что и возбудитель гриппа. Мутации в геноме коронавируса нового типа почти всегда возникают не из-за случайных ошибок во время его копирования, как у многих других вирусов, а в результате повреждения или неправильного редактирования уже готовой копии РНК вируса.

Как находят новые штаммы COVID-19

У больных берут образцы слизистой и расшифровывают геном возбудителя. Эту информацию загружают в общие базы данных и сравнивают. Например, в базе GISAID больше 2 млн геномов коронавируса со всего мира. Там есть трекер, визуализирующий, какой вариант в какой стране выявили.

К 16 января Роспотребнадзор сообщил, что придумал специальный тест, который будет определять британский штамм. Результат он покажет через 1,5 часа после того, как у человека взяли мазок.

Нужны более углубленные и сложные тесты, чтобы сказать, какой штамм у больного. Сейчас [с помощью ПЦР-тестов] можно выяснить, есть ли в человеке активный вирус — есть некий вариант COVID-19 или нет. Но это не значит, что вообще нельзя определить конкретный штамм, просто на это нужно больше времени и денег.

Алексей Аграновский, профессор МГУ и доктор биологических наук

Поэтому в России узнать, как много человек заразились коронавирусом с определенной мутацией, пока невозможно, но можно делать выборочные тесты, чтобы понять, насколько широко некий штамм X распространен.

На сайте CoVariants, использующем данные GISAID, можно увидеть, какие мутации отличают геном того или иного варианта. Так, у дельта-варианта четыре значимые мутации в белке-шипе и две делеции.

Самые опасные варианты COVID-19

ВОЗ причислила к опасным четыре варианта: альфа, бета, гамма и дельта.

Штамм был впервые обнаружен в октябре 2020 года во время пандемии COVID-19 в Великобритании из образца, взятого в предыдущем месяце.

С тех пор его шансы на преобладание удваивались каждые 6,5 дней (предполагаемый интервал между поколениями). Это коррелирует со значительным увеличением частоты инфицирования COVID-19 в Великобритании.

Есть некоторые свидетельства того, что этот вариант имеет на 30–70% повышенную трансмиссивность, кроме того, предварительные исследования предполагают повышение летальности.

Однако по мере того, как происходит больше мутаций, может потребоваться изменение вакцины. SARS-CoV-2 не мутирует так быстро, как, например, вирусы гриппа, и новые вакцины, которые доказали свою эффективность к концу 2020 года, представляют собой типы, которые при необходимости можно изменить.

По состоянию на конец 2020 года органы здравоохранения и эксперты Германии, Великобритании и Америки считают, что существующие вакцины будут столь же эффективны против штамма VOC-202012/01, как и против предыдущих штаммов.

Штамм был впервые обнаружен в Южной Африке, о чем было сообщено министерством здравоохранения ЮАР 18 декабря 2020 года. Исследователи и официальные лица сообщили, что распространенность этого штамма была выше среди молодых людей без каких-либо основных заболеваний, и по сравнению с другими штаммами он чаще приводит к серьезным заболеваниям в этих случаях.

Ученые отметили, что этот штамм содержит несколько мутаций, которые позволяют ему легче прикрепляться к клеткам человека.

8 января 2021 года Guardian сообщила, что вакцина Pfizer и BioNTech от COVID-19 показала в тестах, включающих 20 анализов крови, что она способна обеспечивать защиту от штамма 501.V2. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы установить точную степень защиты.

24 февраля 2021 года компания «Модерна» объявила о начале клинических исследований новой версии своей вакцины. Новая версия разработана специально для борьбы с 501.V2.

Штамм был впервые обнаружен в Токио 6 января 2021 года Национальным институтом инфекционных заболеваний (NIID). Новый штамм был обнаружен у четырех человек, прибывших в Токио из штата Амазонас 2 января 2021 года.

Новый штамм впервые появился в июле и впервые был обнаружен в октябре, но на момент публикации (декабрь 2020 года), хотя частота его значительно увеличилась, его распространение все еще в основном ограничивалось столицей штата Рио-де-Жанейро.

Новой была мутация белка-шипа K417T, позволяющая вирусу более прочно связываться с клетками человека, а в некоторых случаях даже избегать антител. К тому же вирус сильнее поражает молодых людей и беременных женщин, чем оригинальный.

11 февраля 2021 глава минздрава Бразилии Эдуардо Пазуелло сообщил о том, что данный штамм в три раза заразнее «оригинального» SARS-CoV-2.

В октябре 2020 года линия B.1.617.2 впервые была обнаружена в Индии. Во второй половине апреля 2021 года индийский штамм дельта попал в Россию.

14 июня 2021 года в Индии был обнаружен мутировавший вариант B.1.617.2, который известен как вариант AY.1, или дельта плюс. Дельта плюс отличается наличием в спайковом белке мутации K417N, которая способна снижать активность антител у переболевших и вакцинированных людей.

Минздрав Индии назвал три отличительных признака дельты плюс: повышенная контагиозность, усиленная способность связываться с рецепторами клеток легких и потенциальная устойчивость к терапии моноклональными антителами.

К началу июля 2021 года Всемирная организация здравоохранения зафиксировала дельта-штамм в 98 странах как с высоким, так и с низким уровнем вакцинации населения, во многих странах он становится доминантным.

По данным Российского консорциума по секвенированию геномов SARS-CoV-2 (Coronavirus Russian Genetic Initiative, CoRGI), дельта-штамм занимал чуть больше половины (52%) в образцах, полученных в Санкт-Петербурге в мае 2021 года, а в июне 2021 года — более 90%.

Также к категории угрожающих относится и дельта плюс, выявленный в июне прошлого года в Непале. У него пять мутаций в белке-шипе, которые делают вирус очень опасным.

За какими вариантами COVID-19 следят ученые

В списке ВОЗ еще четыре варианта SARS-CoV-2, которые представляют интерес, но пока нет оснований считать их более опасными: эта, йота, каппа, лямбда.

Так называемый лямбда-штамм SARS-CoV-2 впервые выделили в Перу в конце лета прошлого года. Заражения новым штаммом также зафиксировали в Аргентине и Чили. Впоследствии он распространился в Германии, Испании, США, Великобритании и ряде других стран.

В геноме лямбда-штамма есть набор из восьми ключевых мутаций, которые, предположительно, повышают заразность вируса. Бразильские ученые под руководством Присцилы Уинк из Федерального университета Рио-Гранде-ду-Сул впервые зафиксировали следы лямбда-варианта SARS-CoV-2 на территории Бразилии и обнаружили новую разновидность этой версии вируса. Штамм лямбда обнаружен по данным на 19 июля в 29 странах

Штамм выявили в марте прошлого года в Нью-Йорке, он распространялся на 35% быстрее. Какое-то время успешно конкурировал с альфой, ученые предполагали, что в сочетании с мутацией E484K в белке-шипе, помогающей ускользать от антител, этот вариант будет опасен. ВОЗ присвоила ему статус угрожающего. Но эти прогнозы не оправдались, и теперь за ним просто наблюдают.

Помогут ли вакцины против новых штаммов

Однозначного ответа нет. Оценить эффективность вакцин можно по-разному:

  • Следить, как меняется число новых случаев заражения и госпитализаций. Например, в Великобритании почти 88% взрослого населения получило одну дозу вакцины, 67% — вторую. В стране доминирует дельта-вариант. По официальной статистике, заболеваемость выросла за последнюю неделю более чем на треть, количество госпитализаций — на 46,8% .
  • Провести эксперимент в лаборатории. Ученые создают псевдовирус с белком-шипом, добавляют в его геном одну мутацию за другой, имитируя изучаемый вариант. Затем смешивают с сывороткой крови полностью вакцинированных и капают на клеточную линию человека, восприимчивую к коронавирусу. Через несколько дней подсчитывают зараженные клетки.

Какие штаммы коронавируса есть и чем они отличаются?

Рассказываем, о каких штаммах коронавируса известно и чем они опасны.

– Слышала про какой-то новый опасный штамм коронавируса, из-за которого якобы человек может остаться без ног. Неужели это правда? Какие вообще есть штаммы коронавируса и следует ли их опасаться?

По данным опубликованным на GISAID (ресурс, который обеспечивает открытый доступ к геномным данным вирусов гриппа и коронавируса, ответственного за пандемию COVID-19 – прим. ред.), каждый вирус имеет свой геном – уникальную специфическую последовательность ДНК или РНК. Коронавирус SARS-CoV-2 относится к группе РНК-вирусов, довольно сложный геном которых зашифрован в длинной молекуле рибонуклеиновой кислоты (РНК).

Когда вирус воспроизводит копии самого себя, он иногда немного изменяется. Эти изменения называются «мутациями». Используя слово «штамм», учёные подразумевают генетически отличную ветвь вируса, отличающуюся одной или несколькими мутациями от своего «родителя».

По мере развития пандемии COVID-19, вызывающий заболевание коронавирус SARS-CoV-2 мутирует. Так, его штаммы могут представлять большую угрозу для человека, например, легче передаваться или вызывать более тяжёлое заболевание.

Основных штаммов нового коронавируса семь. В природе существует несколько тысяч штаммов вируса SARS-CoV-2. Их принято объединять в крупные группы – клады. В настоящее время известны следующие клады коронавируса: GR, G, GH, O, S, L и V . Ранее штаммы ассоциировали с географическим названиям. Однако чтобы не дискредитировать соответствующие страны, всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) приняла решение сменить классификацию на буквенную.

Началась пандемия со штамма L – именно его обнаружили в китайском Ухане в декабре 2019 года, в настоящее время классическая версия вируса постепенно исчезает.

Остальные штаммы распределены в странах мира с разной интенсивностью: на каждом континенте, как правило, существует не больше двух основных вариаций. Их распространение можно наблюдать на интерактивной карте Nextstrain, отслеживающей мутации вируса.

В настоящее время учёные выделяют 4 наиболее опасных штамма COVID-19.

Фото: Александр Плонский/ТАСС

Британский штамм – «Альфа»

Новую генетическую линию коронавируса SARS-CoV-2 – B.1.1.7 впервые зафиксировали осенью 2020 года в Великобритании. Она является одним из самых распространённых в странах Европы вариантов коронавируса, но не в России.

Этот штамм распространяется на 56-70% быстрее исходника. Некоторые учёные предполагают, что эта разновидность коронавируса приводит к смерти пациентов – на 30-70% чаще, чем классический штамм COVID-19. Однако в апреле 2021 года в журнале Lancet опубликовали исследование, специалисты которого не смогли подтвердить эту теорию. Также в учёные опровергли предположение об увеличении рисков повторно заразится этим штаммом, хотя и подтвердили, что альфа-вирус более заразен.

В Роспотребнадзоре заявили, что британский штамм коронавируса принципиально не отличается от «уханьского» или других штаммов, так как при мутации не произошло и 1% изменения в его геноме. И российские вакцины «Спутник V» и «ЭпиВакКорона» достаточно эффективны против этого штамма.

Доказано, что инфицированные британским штаммом редко теряют вкус и обоняние. В основном у заразившихся им распространены кашель, боль в горле, усталость, мышечные боли и лихорадка.

Фото: Министерство здравоохранения кировской области

Южноафриканский штамм – «Бета»

Новый вариант коронавируса SARS-CoV-2 501Y.V2/B.1.351, известный как «южноафриканский» штамм, впервые выявили в ЮАР в декабре 2020 года.

По информации Национального института инфекционных заболеваний в Йоханнесбурге, мутации нового варианта SARS-CoV-2 делают его устойчивым к антителам в плазме крови, донорами которой были пациенты, уже переболевшие коронавирусной инфекцией.

Бета-штамм активно распространяется среди молодых людей, так как способен лучше прикрепляться к клеткам организма. Болезнь при заражении именно этим штаммом протекает без каких-либо сопутствующих заболеваний и чаще приводит к серьёзным осложнениям.

В феврале 2021 года повышенную заразность штамма из ЮАР подтвердила Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ).

Бразильский штамм – «Гамма»

В январе 2021 года в Бразилии ученые сообщили о возникновении нового штамма коронавируса – B.1.1.248. Именно гамма-вариант стал причиной второй волны коронавируса в столице штата, городе Манаус. О его заразности говорит Что немало говорит о его заразности – около 70% жителей города ранее переболели оригинальным вариантом коронавируса и имело антитела, в том числе это связано и с антипрививочными взглядами президента страны Жаира Болсонару.

По данным экспертов, штамм является более заразным и опасным для молодых людей, а также снижает эффективность вакцин. При гамма-штамме болезнь имеет стандартные симптомы ковида, но сам вирус минимум гораздо заразнее исходного варианта. Также он умеет преодолевать естественный иммунитет уже переболевшего населения. Установлено, что бразильский вариант тяжелее протекает у молодёжи и беременных женщин.

В России гамма-вариант пока представлен единичными случаями. Как заявили 22 июля представители центра «Вектор», во всей стране выявили всего несколько случаев гамма-варианта. Зато, по данным американского Центра по контролю и профилактике заболеваний, этот вариант быстро распространился в США.

Индийский штамм – «Дельта»

Сегодня в мире доминирует именно дельта-штамм (B.1.617). В ВОЗ и Европейском центре по профилактике и контролю заболеваний считают, что он будет преобладать в мире и в ближайшие месяцы, так как его уже идентифицировали почти во всех европейских странах. Этот штамм впервые выявили в индийском городе Напур в октябре 2020 года.

Врачи считают, что этот штамм более заразен и способен избегать нейтрализации некоторыми моноклональными антителами (антитела, произошедшие из одной плазматической клетки-предшественницы – прим. ред.). Это значит, что антитела, появившиеся у переболевшего COVID-19 человека, могут быть не эффективны в борьбе со штаммом дельта.

Руководитель Екатеринбургского НИИ вирусных инфекций «Вектор» Роспотребнадзора Александр Семенов считает, что вирус дельта, сменив классический уханьский штамм, по течению болезни стал более гриппоподобным. Больные индийским штаммом чаще жалуются на головную боль, боль в горле, повышенную температуру, кашель и насморк, для них совсем не характерна потеря обоняния. Молодые и здоровые люди легко могут принять заражение дельта-штаммом за простуду. Но вместе с тем пациенту может стать хуже буквально за два-три-четыре дня.

Для течения средней тяжести болезни дельта вирусом характерны следующие характеристики: сильные боли в суставах, сильные боли в животе, тошнота, рвота, высокая температура, лихорадка, потеря слуха, спутанность сознания, гангрена. Это связано с тем, что при бразильском штамме у пациентов увеличивается риск возникновения тромбов в кровеносных сосудах кишечника, рук и ног.

Менее угрожающие штаммы

Буквы «эта», «йота», «каппа» и «лямбда» ВОЗ определили как менее угрожающие в эпидемиологическом плане штаммы. представляющим научный интерес:

«эта» – нигерийский штамм (B.1.525);

«йота» – американский штамм (B.1.526);

«каппа» – индийский штамм (B.1.617);

«лямбда» – перуанский штамм (C.37).

Однако лямбда-вирус вызывает у мирового научного сообщества всё больше беспокойства. До сих пор Лямбда была распространена только в странах Латинской Америки: Чили, Перу, Аргентину и Эквадор. На днях первых инфицированных такой мутацией коронавируса выявили в Великобритании.

Линия Лямбда имеет 8 ключевых мутаций. Молекулярный биолог Константин Семёнов в интервью для издания «Московский комсомолец» предположил, что именно из-за этого вирус устойчив к антителам, полученным человеком после вакцинации или после естественной инфекции.

По мнению молекулярного биолога и биотехнолога индийского Университета Мадраса доктора Прийома Бозе, лямбда-вирус ещё и передаётся от человека к человеку гораздо быстрее.

Однако учёные считают, что повышенная вирусная инфекционность не всегда является свидетельство того, что вирус будет быстро и масштабно распространяться. Например, вариант Эпсилон ВОЗ признали не представляющим опасности. Так как на фоне своей высокой способности к заражению он не смог распространиться в человеческой популяции.

Фото: Министерство здравоохранения Кировской области

Сколько штаммов коронавируса в России?

О том, сколько штаммов коронавируса есть в России, точно неизвестно. Из известных штаммов в РФ были выявлены британский, южноафриканский, индийский и несколько локальных.

По словам Руководителя научной группы разработки новых методов диагностики заболеваний человека Центрального научно-исследовательского института эпидемиологии Роспотребнадзора Камиля Хафизова, нельзя точно сказать, что у человека есть иммунитет к определённому штамму коронавируса. Именно поэтому возможно, что вакцины против COVID-19 придётся периодически обновлять и иммунизироваться ежегодно, как это сейчас происходит с тем же вирусом гриппа.

– Думаю, к осени мы накопим достаточное количество данных по эффективности существующих вакцин против новых штаммов. Потому еще раз говорю: на данный момент известных причин избегать вакцинации нет, если только нет прямых противопоказаний по состоянию здоровья, – отметил Камиль Хафизов.

Коротко о главном:

1. Основных штаммов нового коронавируса семь. Ранее штаммы ассоциировали с географическим названиям. Чтобы не дискредитировать соответствующие страны, ВОЗ приняли решение сменить классификацию на буквенную: GR, G, GH, O, S, L и V. Началась пандемия со штамма L – именно его обнаружили в китайском Ухане в декабре 2019 года. В настоящее время учёные выделяют 4 наиболее опасных штамма COVID-19.

2. Штамм «Альфа» – один из самых распространённых в странах Европы вариантов коронавируса, но не в России. Штамм распространяется на 56-70% быстрее исходника. Инфицированные британским штаммом редко теряют вкус и обоняние. В основном у заразившихся им распространены кашель, боль в горле, усталость, мышечные боли и лихорадка.

3. Штамм «Бета» устойчив к антителам в плазме крови, донорами которой были пациенты, уже переболевшие коронавирусной инфекцией. Бета-штамм активно распространяется среди молодых людей. В ВОЗ подтвердили его повышенную заразность.

4. Штамм «Гамма», по данным экспертов, является более заразным и опасным для молодых людей, а также снижает эффективность вакцин. При гамма-штамме болезнь имеет стандартные симптомы ковида. Также он умеет преодолевать естественный иммунитет уже переболевшего населения. В России гамма-вариант пока представлен единичными случаями.

5. Больные индийским штаммом «Дельта» чаще жалуются на головную боль, боль в горле, повышенную температуру, кашель и насморк, для них совсем не характерна потеря обоняния. При тяжёлом протекании болезни у пациента могут появится сильные боли в суставах, тошнота, рвота, потеря слуха, гангрена. Это связано с тем, что при бразильском штамме у пациентов увеличивается риск возникновения тромбов в кровеносных сосудах кишечника, рук и ног. Антитела, появившиеся у переболевшего COVID-19 человека, могут быть неэффективными в борьбе с этим штаммом.

6. Менее угрожающими штаммами ВОЗ считают: «эта» – нигерийский штамм; «йота» – американский штамм; «каппа» – индийский штамм; «лямбда» – перуанский штамм. Однако лямбда-вирус вызывает у мирового научного сообщества достаточно беспокойства. Ранее Лямбда была распространена только в странах Латинской Америки, но на днях первых инфицированных такой мутацией коронавируса выявили в Великобритании.

7. О том, сколько штаммов коронавируса есть в России, точно неизвестно. Из известных штаммов в РФ были выявлены британский, южноафриканский, индийский и несколько локальных.

Если у вас есть вопросы, на которые вы не можете найти ответ, задайте их нам, и мы постараемся на них ответить.

Индийский штамм в России

Индийский штамм зарегистрирован в 63 странах. Он характеризуется важными заменами в спайк-белке.

Сейчас происходит очень быстрое увеличение доли этого вируса, и эта ситуация характерна не только для отдельных регионов нашей страны, но также и для Великобритании, например, где этот штамм очень активно вытесняет британский штамм.

Это штамм, вызывающий наибольшую обеспокоенность как глобально, так и в частности, в масштабах России, где в ряде регионов он очень быстро вытесняет другие.

Как вирус мутировал в России?

«Общее число мутаций, которые в совокупности выявлены в секвенированных геномах вируса SARS-CoV-2, составляет многие тысячи, однако только единичные из них зафиксировались и стабильно наследуются», — поясняют в Роспотребнадзоре. Сейчас насчитывается около 22 таких единичных мутаций, они произошли в январе-марте этого года. Позднее новые штаммы уже широко не распространялись, считают в ведомстве.

В начале эпидемии в России в геноме вируса стабильно зафиксировались три основные группы мутаций, которые сформировали, по данным исследования Роспотребнадзора, «три ветви эволюционного развития». К концу марта 2020 года развитие этих трех направлений замедляется — и основными циркулирующими в стране стали штаммы с мутацией в гене ORF1b (P314L) и S (D614G).

Эти две мутации стали самым существенным устойчивым изменением в геноме вируса SARS-CoV-2, подчеркивается в исследовании. В Роспотребнадзоре считают, что мутация в гене S ассоциируется со снижением патогенности (способности вызывать заболевание, проникая в организм). Ведомство отмечает, что это можно объяснить и улучшением лечения больных в течение пандемии.

Влияние мутации в гене ORF1b (P314L) еще мало изучено.

Автор фото, Kirill Kukhmar/TASS

Изучением генома коронавируса в России занимаются научные центры «Вектор» и Чумакова. Эти же центры недавно разработали две потенциальные вакцины

«Вирусы мутируют постоянно, однако коронавирусы мутируют значительно медленнее по сравнению с другими РНК-вирусами», — рассказывает Любовь Козловская, заведующая лабораторией полиомиелита и других энтеровирусных инфекций федерального научного центра исследований и разработки иммунобиологических препаратов им. М.П. Чумакова.

«Несмотря на активную циркуляцию по всему миру, SARS-CoV-2 изменился менее чем на 0,1% по сравнению с вирусом, изначально выделенным в Китае 11 месяцев назад. Основные изменения выявлены в первые месяцы распространения, и варианты вируса, широко циркулирующие в настоящее время, сходны с теми, которые выделяли весной», — говорит Козловская.

Штамм S (D614G) сейчас является объектом пристального внимания ученых. Его впервые выявили в Индонезии в августе; тогда сообщалось, что этот штамм якобы в 10 раз более заразен, чем первоначальный штамм вируса.

Некоторые исследования, которые пока находятся на стадии препринта (то есть не отрецензированы и не опубликованы в научных изданиях), приходят к выводу, что у этой мутации действительно может быть более высокая инфицирующая способность, а вирусная нагрузка при инфицировании этим штаммом — более высокой. Но окончательных выводов по этому поводу нет.

«Вирус довольно быстро приобрёл замену в поверхностном белке вириона S (спайк), которая увеличивает его контагиозность ( свойство инфекционных болезней передаваться от больных организмов — здоровым — Би-би-си), но не утяжеляет течение заболевания», — рассказывает Козловская. По ее словам, остальные отличия в штаммах вируса минимальны.

Первые варианты вируса с распространенными в России двумя мутациями выявлены в конце января в Китае, затем — в Австралии. В феврале эти варианты обнаружили в большинстве стран Западной Европы, Саудовской Аравии, США, Канаде, Мексике, Бразилии, Марокко и Сенегале.

Детальное сравнение геномов вируса на территории России и зарубежных стран говорит о том, что в стране циркулируют штаммы, завезенные из Западной Европы. Их завезли в марте и апреле 2020 года, отмечают в Роспотребнадзоре.

«[Коронавирус] в течение этих девяти месяцев мутировал очень мало и не изменялся в тех его локусах, которые отвечают за проявления эпидпроцесса, за его, так скажем, агрессивность и злость», — заявила на прошлой неделе глава Роспотребнадзора Анна Попова. В ведомстве считают, что у вируса низкая способность к мутациям — он накапливает лишь около двух точечных замен в месяц, то есть за год может произойти около 24 мутаций.

«Распределение основных вариантов вируса, циркулирующих в России, в общем похоже на таковое в Европе. Некоторые отличия наблюдаются, но у нас нет оснований полагать, что эти отличия как-то изменяют клиническое течение или эпидемиологию Covid-19 в России по сравнению со странами Европы», — говорит Козловская из центра им. М.П. Чумакова.

В Роспотребнадзоре в ответ на запрос Би-би-си сообщили, что ежемесячно ученые ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор» расшифровывают полностью более 150 геномов нового коронавируса. «Получаемые данные используются для анализа актуальности используемых диагностических тест-систем, помогают выявлять завозные случаи, оценивать региональные особенности генетического разнообразия SARS-CoV-2», — заявили в ведомстве.

Сейчас проводится секвенирование геномов вирусов и накопление данных в различных лабораториях по всему миру, в том числе и в центре Чумакова, рассказывает Козловская. Ученые, по ее словам, проведут корелляции геномов вирусов с клинической картиной пациентов, от которых они выделены, что даст возможность пролить свет на значение наиболее распространенных мутаций.

Изучить влияние каждой конкретной мутации на клиническую картину заболевания Covid-19 сложно, признает она. Ученым предстоит изучить значение каждой конкретной мутации для структуры мутантных белков, а также определить роль этих мутаций в развитии клинических симптомов и поражения легких в экспериментах на животных.

В «Векторе» не ответили на вопросы Би-би-си относительно процесса изучения штаммов коронавируса. Там, как и в ФНЦИРИП им. М.П. Чумакова, на данный момент разработали и анонсировали новые вакцины от SARS-CoV-2, которые ждут клинических исследований.

Пять новых штаммов коронавируса: чем опасны и чего от них ждать?

Гид по новым вариантам (штаммам) вируса, вызывающего COVID-19 и генетическим изменениям, которые могут сделать его более контагиозным и неуловимым для иммунной системы.

Когда прошлой зимой коронавирус SARS-CoV-2 ворвался в мир, ученым стало ясно, что дело плохо, но они посчитали, что вирус, по крайней мере, стабилен. Коронавирусы не мутируют так быстро, как, например, вирусы гриппа, гепатита или ВИЧ, — отчасти благодаря системе молекулярного редактирования, которую SARS-CoV-2 и родственные ему вирусы используют для предотвращения злокачественных генетических ошибок при репликации.

Но ученые были правы лишь наполовину. Вирус и правда не принес ничего хорошего — но оказалось, что и стабильностью он не отличается. С тех пор, как SARS-CoV-2 «перепрыгнул» с животных на людей, он накапливал незначительные случайные мутации: как однобуквенные «опечатки» в генетической последовательности вируса, так и вставки или выпадение более длинных фрагментов вирусной РНК. Большинство мутаций либо убивают вирус, либо никак не меняют его строение и поведение.

Но недавно было обнаружено несколько новых штаммов оригинального вируса (его также называют «вирусом дикого типа»), мутации которых, похоже, сильно влияют на его свойства, в том числе на контагиозность. Эти штаммы были обнаружены один за другим в разных географических регионах (Великобритания, ЮАР, Бразилия) и в некоторых случаях стали доминировать над штаммами, распространенными в этих регионах ранее. Одновременное появление сразу нескольких штаммов в поле зрения ученых частично объясняется улучшением технологий мониторинга случаев заражения и увеличением объемов секвенирования вирусов. Однако схожесть паттернов мутаций в новых штаммах может указывать на то, что эти изменения не случайны.

«Мы видим, как похожие мутации появляются в разных местах, — говорит Адам Лоринг, вирусолог из Мичиганского университета. — Это наводит на размышления о том, что они для чего-то нужны».

Пока что известно, что эти мутации помогают вирусу легче передаваться от человека к человеку и оставаться незамеченным иммунной системой. В январе ученые впервые сообщили, что антитела людей, переболевших COVID-19, не полностью нейтрализуют штамм вируса, обнаруженный в ЮАР. Кроме того, похоже, несколько человек, перенесших COVID-19, повторно заразились мутантным штаммом.

По последним данным, вакцины, производимые компаниями Moderna и Pfizer, скорее всего, защищают и от новых штаммов коронавируса. Разработчики «Спутника V» также заявили о его эффективности против мутировавшего вируса. Эффективность вакцин этих производителей превышает 90 %, поэтому, по мнению экспертов, даже при небольшом снижении этой цифры их все равно стоит использовать.

«Я рад, что это не лишает смысла [использование вакцин от COVID-19], но, очевидно, требует пристального внимания», — говорит Лоринг. Он добавляет, что на протяжении следующих лет компаниям, возможно, придется изменить эти вакцины и начать вводить пациентам новые их версии — подобно тому, как каждый год меняют вакцины от гриппа. Большинство вакцин вызывают намного более сильный иммунный ответ, чем естественное заражение вирусом. Во время клинических испытаний своей вакцины компания Moderna показала, что антитела, вырабатываемые после вакцинации, остаются в организме дольше, чем антитела, вырабатываемые при естественном заражении SARS-CoV-2.

по теме

Эпидемия

Вакцины, антитела, антигены. Гид по иммунологии для чайников

Ниже перечислены пять наиболее значимых штаммов коронавируса в порядке обнаружения учеными. В списке указано место первого выявления каждого из них и официальные названия штаммов или обозначения, используемые исследователями. (Разные группы исследователей используют разные способы обозначения штаммов, что вызвало путаницу. В этом списке использованы наименования, основанные на филогенетическом происхождении штаммов, но некоторые варианты вируса все равно имеют больше одного названия). Также здесь приведены важные мутации каждого штамма (названия мутаций состоят из букв и цифр, обозначающих позицию мутации в геноме вируса) и известная информация о том, что эти мутации делают.

Испания

Штамм 20A.EU1, впервые выделенный в Испании, содержит мутацию A222V в последовательности белка шипа. Шип — структура вируса SARS-CoV-2, которая связывается с рецепторами клеток ACE2 человека, помогая вирусу проникать внутрь этих клеток при заражении. Кроме того, именно с шипами связываются антитела человека, вырабатываемые для иммунного ответа на инфекцию. Лабораторные исследования показали, что человеческие антитела немного менее эффективно нейтрализуют вирусы с мутацией A222V. За несколько месяцев штамм 20A.EU1 стал доминирующим в Европе. Тем не менее эпидемиологи не наблюдали доказательств того, что этот штамм быстрее передается от человека к человеку, чем оригинальный вирус. Исследователи считают, что штамм, который на тот момент доминировал в Испании, распространился по всему континенту, когда в Европе начали ослаблять ограничения на перемещение.

Великобритания

Британские ученые наблюдали за штаммом B.1.1.7 некоторое время, прежде чем объявили в декабре, что он может передаваться как минимум на 50 % активнее, чем вирус дикого типа. Это заявление было основано на эпидемиологических данных, указывающих, что вирус нового штамма быстро распространяется среди населения, и привело к запретам на пересечение границ и усилению карантинных мер в Великобритании.

Штамм B.1.1.7 содержит 17 мутаций, некоторые из них затрагивают белок шипа. Было обнаружено, что одна из этих мутаций, N501Y, помогает вирусу прочнее связываться с рецепторами клеток ACE2. Однако пока неясно, обусловлена ли повышенная контагиозность данного штамма только этой мутацией или еще какими-либо изменениями структуры шипа.

Несмотря на первоначальное беспокойство, не было найдено подтверждений тому, что этот штамм более заразен для детей в сравнении с оригинальным, говорит Шерон Пикок, исполнительный директор Консорциума Великобритании по геномике COVID-19 (COG-UK), группы, анализирующей генетические изменения вируса. И Pfizer, и Moderna считают, что их вакцины от COVID-19 будут работать и против штамма B.1.1.7. Недавние данные из Великобритании указывают на то, что новый штамм может быть более летален по сравнению с диким типом, но это пока только предварительные результаты.

Штамм B.1.1.7 выделяется на фоне других, потому что он накопил так много мутаций. Лоринг и другие исследователи полагают, что эти мутации могли возникнуть при длительном заражении одного пациента с ослабленным иммунитетом, из-за чего организм пациента не мог побороть вирус. По словам Скотта Вивера, микробиолога из медицинского подразделения Техасского университета в Галвестоне, возможно, только некоторые из этих генетических изменений дали штамму эволюционное преимущество и позволили ему быстро распространиться по Великобритании. Остальные мутации просто остались в геноме за компанию.

ЮАР

Штамм B.1.351 появился в поле зрения ученых примерно в то же время, что и британский B.1.1.7. B.1.351 быстро распространился и стал доминантным вариантом вируса в ЮАР. Как и европейский штамм, B.1.351 содержит мутацию N501Y, хотя данные указывают, что два этих штамма возникли независимо друг от друга. Но ученых больше беспокоит другая мутация в африканском штамме, обозначаемая E484K. Это изменение в геноме, возможно, помогает вирусу избегать иммунного ответа и действия вакцин.

Эволюционный биолог и биоинформатик из Онкологического исследовательского центра Фреда Хатчинсона в Сиэтле Джесс Блум с командой с помощью клеток дрожжей создали серию вирусных белков-шипов, содержащих практически все из более 3800 возможных изменений в структуре, которые могут быть вызваны генетическими мутациями. Затем исследователи протестировали, насколько хорошо антитела связывались с каждым из этих видоизмененных шипов. Они обнаружили, что в результате мутации E484K и других похожих мутаций в этом конкретном участке белка антитела некоторых людей в 10 раз хуже связывались с шипами коронавируса. Команда Блума также показала, что некоторые коктейли из антител (подобные коктейли в настоящий момент тестируют фармацевтические и биотехнологические компании Regeneron и Eli Lilly) могут быть менее эффективными при наличии мутаций, которые имеются в штамме B.1.351.

В конце января ученые из ЮАР опубликовали препринт (научная статья, которая еще не прошла независимую рецензию), в котором показали, что сыворотка крови пациентов с COVID-19, содержащая антитела, значительно менее эффективно могла нейтрализовать новый штамм. В другом препринте, опубликованном 26 января, ученые сообщают, что они добавили вирус B.1.351 в сыворотку крови, взятую у людей, которым ранее ввели вакцину производства Pfizer или Moderna. В результате антитела в такой сыворотке проявляли сниженную нейтрализующую активность по отношению к мутантному вирусу в сравнении с вирусом дикого типа.

Однако антитела в пробирке — не то же самое, что вакцина в организме живого человека. В результате применения любой из упомянутых вакцин организм производит столько антител, что даже при сниженной активности их может быть достаточно для нейтрализации вируса. Вакцины также запускают работу других защитных механизмов иммунной системы. Тем не менее Moderna начала разработку бустерной вакцины, специфичной по отношению к новым штаммам.

Бразилия

В январе ученые сообщили об обнаружении двух новых вариантов коронавируса в Бразилии, происходящих от общего предка. Но хотя у этих двух штаммов есть общие мутации с вариантами, обнаруженными в других регионах, по всей вероятности, они возникли независимо.

Из этих двух штаммов ученых больше беспокоит P.1. Он содержит больше мутаций, чем Р.2 (хотя оба штамма имеют мутацию E484K), и уже был обнаружен в Японии и других странах. Возможно, Р.1 накопил свои мутации в организме пациента с ослабленным иммунитетом. Но генетик Эмма Ходкрофт из Бернского университета в Швейцарии говорит, что в этом случае может быть сложнее определить точное время и место возникновения штамма, поскольку в Бразилии секвенируют гораздо меньше образцов вируса, чем в Великобритании.

Ходкрофт отмечает, что в 2020 году и в Бразилии, и в ЮАР были крупные вспышки COVID-19. При таком большом количестве зараженных людей, вырабатывающих антитела к вирусу, штамм, способный избегать распознавания иммунной системой и повторно заражать уже переболевших людей, мог иметь значительное преимущество и широко распространиться в популяции.

Распространение и изменение вирусов

Хотя кажущееся внезапным появление нескольких вариантов белка шипа является причиной для беспокойства, по словам исследователей, пока нет доказательств, что коронавирус претерпел какие-либо принципиальные изменения, позволяющие ему мутировать быстрее. По мнению Лоринга, более вероятно, что большое число заражений COVID-19 по всему миру предоставляет вирусу множество возможностей для постепенных небольших изменений. Каждый зараженный человек — это, по сути, дополнительный шанс для возникновения нового штамма SARS-CoV-2. «Это имеет отношение к эволюции, но в первую очередь — это вопрос эпидемиологии», — говорит Лоринг. В целом «вирус совершенствуется в своей роли».

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector