Тревожные сообщения возглавляют новостные колонки — о новых штаммах, вспышках и массовых смертях, вызванных COVID-19. Даже самые крепкие духом люди под гнетом этой информации начинают переживать за судьбы человечества. Кажется, что все бесполезно: вирус с легкостью обходит новые вакцины, на которые врачи, ученые и обыватели возлагали такие большие надежды...
Так ли все плохо и что мы знаем об эволюции пандемического коронавируса SARS-CoV-2, выяснял MedAboutMe.
Новые штаммы коронавируса: конец весны 2021 года
Конец весны 2021 года ознаменовался повышенным интересом врачей и ученых к индийскому и британскому штаммам коронавируса SARS-CoV-2.
Так, на днях о выявлении британского штамма на территории Башкирии и Татарстана сообщили эксперты из региональных филиалов Роспотребнадзора. До этого было известно о более чем 350 случаях заражения британским вариантом коронавируса в России.
А израильские службы здравоохранения объявили о том, что выявили индийский штамм в насквозь вакцинированном Израиле. Более того, этот штамм обнаруживается даже у уже привитых людей. Индийский штамм VUI B.1.617 был впервые выделен в октябре прошлого года. По данным врачей, сегодня именно он отвечает за масштабную вспышку заболеваемости в Индии.
Данный штамм объединил в себе сразу две выгодные мутации, обеспечивающие ему легкое проникновение в клетки человека и способность уходить от антител. Поэтому его также называют «двойным мутантом». Его особенность заключается в наличии своего рода «слепого пятна» – участка, позволяющего ему оставаться потенциально опасным даже после связывания с антителами. Это означает, что даже переболевшие и вакцинированные люди могут снова заболеть COVID-19.
Напомним, что в начале весны американские ученые из Техаса сообщили о варианте BV-1, неуязвимом к некоторым из нейтрализующих антител. По предварительным данным, этот вариант несет гены, которые могут обеспечить ему эффективное распространение среди людей, устойчивость к антителам и способность вызывать более тяжелое течение COVID-19. Но случаи его выявления единичны, так что пока эта разновидность вируса не приобрела особой известности.
Итак, мы видим, что коронавирус не сдается. Эволюция SARS-CoV-2 идет полным ходом. Что является движущей силой этих стремительных изменений вируса, которые при неудачном для человечества раскладе могут свести на нет все усилия по вакцинации и борьбе с пандемией? Что мы вообще знаем об эволюции коронавируса SARS-CoV-2?
Факт №1. Мутаций — множество, эволюционные скачки – редкость
Все живое непрерывно меняется, поэтому не стоит впадать в панику от одной только мысли о мутациях вируса.
Каждый раз, когда коронавирус попадает в новый организм, он использует биологические клеточные механизмы для создания своих многочисленных копий. Ошибки при копировании генетического материала вируса приводят к появлению мутаций. Мутации случаются очень часто в количественном плане – достаточно просто представить огромное количество зараженных людей, в клетках которых реплицируются миллионы и миллиарды вирусных частиц. Подавляющее большинство вирусов с мутациями погибает. Но часть вирусов с мутациями продолжают распространяться по другим клеткам – и среди других людей. Самые эффективные из них остаются.
Например, это мутации, которые позволяют вирусу легче проникать в клетки, более активно реплицироваться (производить больше новых вирусных частиц), а также уклоняться от защитных механизмов иммунной системы человека.
Это накопление возможно полезных для вируса вариантов идет постоянно. Периодически происходит качественный скачок – образуется новый вариант вируса. Например, по мнению ученых, именно это произошло в начале пандемии, когда в марте появился штамм 614G, обладающий способностью производить большее количество вирусных копий и заражать более молодых пациентов. К середине лета этот штамм уже доминирующим по отношению к другим штаммам. Возможно, что индонезийский штамм, потенциально обладающий устойчивостью к антителам, тоже выведет пандемию на новый уровень.
Добавим, что скорость, с которой меняется коронавирус, может отличаться для разных штаммов. В декабре 2020 года в Англии был обнаружен вариант вируса В117, который за короткий период времени обзавелся сразу 17 мутациями, увеличившими скорость распространения инфекции.
Факт №2. Не штаммы, а варианты
Ученые указывают, что нет четкого определения понятий «штамм» и «вариант» вируса. Но штамм по своим свойствам и по поведению должен очень сильно отличаться от исходного варианта, иметь значимые отличия в белках. А те разновидности, которые сейчас появляются по всему миру – это на самом деле все еще варианты, хотя в новостях и даже в научно-популярных текстах они уже фигурируют как штаммы. Разница между двумя этими понятиями – в масштабах генетических отличий.
Итак, коронавирус меняется, но он все еще в основном остается тем же SARS-CoV-2, с которым человечество познакомилось на заре этой пандемии. И даже самые агрессивные его варианты, даже те его разновидности, которые хуже нейтрализуются антителами, все еще не настолько далеко ушли от исходной версии, чтобы считаться отдельными полноценными штаммами.
Факт №3. Длительный COVID и сильный иммунитет – движущие факторы эволюции вируса
Ученые пытаются выяснить, что именно способствует эволюции коронавируса. Так, одним из резервуаров для появления новых мутация являются люди с длительно протекающим COVID-19. Чем дольше вирус находится в организме одного человека, тем выше вероятность появления у него новых мутаций. Он учится уклоняться и от методов лечения. Так, есть мнение, что переливание плазмы с антителами от переболевших COVID-19 тяжелым пациентам может вызывать гипермутации вируса из-за его попыток оптимизировать на фоне чужих антител свою репликацию в уже «обжитом» организме хозяина.
Есть также предположение, что вариант B117 появился именно у человека с длительно текущим COVID-19, приобретя несколько ключевых мутаций, размножившись и распространившись на других людей. Важно, что несколько его разновидностей мутировали с изменениями в одной и той же области – в spike-белке, который играет решающую роль при взаимодействии вируса с ACE2-рецепторами на клетках человека. Такие изменения, общие для нескольких разных вариантов вируса говорят о конвергентной эволюции – так называется процесс мутаций, "бьющих в одну точку".
Усиление иммунной защиты может тоже привести к появлению новых мутаций. Наглядный пример – появление штаммов вируса, научившихся обходить антительную защиту.
Факт №4. Секвенирование – прорыв в изучении пандемий
Нынешняя пандемия уникальна по сравнению с пандемиями прошлых лет. Никогда еще инфекция не подвергалась такому тщательному анализу в такие короткие сроки. Методы генетического секвенирования, то есть чтения генома вируса, сегодня находятся на таком высоком уровне, что позволяют быстро расшифровывать и выявлять новые мутации. Научное сообщество в кои-то веки объединило усилия в открытом информационном пространстве – это позволило создать первую в мире систему геномного наблюдения за вирусом практически в режиме реального времени.
И несмотря на это, вирус все еще обгоняет человечество, распространяясь быстрее, чем ученые и власти успевают его обнаружить и отреагировать. Несмотря на частично закрытые границы и внутренние ограничения, проходят считанные дни и недели между первым выявлением вируса и его обнаружением в добром десятке других стран. Ключевым фактором по-прежнему остаются путешественники между странами.
Факт №5. Меняется вирус – меняются вакцины
Как было сказано выше, уже появляются варианты коронавируса, которые в той или иной мере могут противостоять иммунной защите, полученной в ходе вакцинации. Нельзя сказать, что для науки это новость. Вирус гриппа, с которым мы все хорошо знакомы, тоже постоянно меняется. Поэтому каждый год меняется и вакцина, ориентированная на самые «популярные» в этом сезоне разновидности вируса.
О том, что скорее всего так будет и с коронавирусом, ученые предупреждали еще в начале пандемии. Список новых вариантов коронавируса растет, и ученые уже начали разработку бустерных вакцин, призванных не только усилить уже имеющийся иммунитет к SARS-CoV-2, но и подкорректировать его.
- Эволюция вируса продолжается — и это нормальное развитие событий.
- Не все мутации сохраняются, не все они полезны для вируса, не все приводят к усилению его способностей.
- Меняется вирус, меняются и методы борьбы с ним. Ученые уже изучают способы усиления и модификации вакцин, а также разрабатывают лекарства от COVID-19.
- Сегодня можно вакцинироваться и продолжать соблюдать правила профилактики COVID-19. Уже можно точно сказать, что коронавирус не приведет к вымиранию нашего вида. Осталось по возможности защитить от вымирания себя и близких.
