Появление новых штаммов пандемического коронавируса говорит о том, что эволюция вируса продолжается. А это значит, что мы столкнулись не с вирусом, созданным в лаборатории в окончательном варианте, а с продуктом естественной эволюции, оказавшимся в нужное время в нужном месте. И этот продукт меняется у нас на глазах, разрушая надежды на коллективный иммунитет и защиту в виде вакцинации.
MedAboutMe выяснял, как сейчас обстоят дела с новыми штаммами и вакцинами, а также каковы наши перспективы на ближайшее пандемическое будущее.
Откуда берутся новые штаммы?
Какие факторы способствуют появлению новых мутаций вируса, распространяющегося среди людей?
- Продолжительность болезни
Вирусы, которые быстро убивают своих носителей, погибают вместе с ними, не успев реплицироваться достаточное количество раз, чтобы с определенной долей вероятности возникла мутация. Другой неудачный для вируса вариант – успешное лечение вызванного им заболевания. Третий – уничтожение вируса иммунной системой в кратчайшие сроки. Но если уничтожения вируса (или его носителя) не случилось в кратчайшие сроки, вероятность появления мутации, которая сможет избежать атаки иммунной системы или лекарств, растет с каждым днем.
- Нехватка ресурсов иммунной системы
Продолжая тему предыдущего пункта: если иммунная система у человека реагирует на вирус вяло, он получает возможность активно размножаться. Более того, слабая реакция иммунной системы делает организм такого человека отличным тренировочным полигоном для отработки новых вирусных механизмов защиты от нее. Поэтому источниками новых штаммов считают пожилых людей с ослабленной в силу возраста иммунной системой, а также пациентов с иммунодефицитами.
- Малоэффективные лекарства и вакцины
Лекарство, которое не уничтожило вирус, а лишь слегка ослабило его действие, становится очередным фактором, провоцирующим вирус на формирование новых штаммов, способных противостоять этому лекарству. Так, ученые считают, что лечение COVID-19 сывороткой и моноклональными антителами вполне могло привести к образованию новых штаммов. То же самое касается и вакцин. Если вакцина имеет малую эффективность, значительное число людей получит и вакцину, и вирус, который на ее примере будет учиться противостоять эффектам вакцинации.
Что произойдет, если несколько перечисленных выше факторов сработают одновременно: пожилому человеку с ослабленной иммунной системой введут вакцину с недостаточно высокой эффективностью? Он станет идеальным резервуаром для появления новых штаммов вируса, на которых эта вакцина действовать уже не будет. И все остальные вакцины, работающие по тем же целям – например, по конкретным участкам spike-белка – тоже окажутся неэффективными.
Австралийские ученые сравнили эффективность трех двухдозных вакцин: Pfizer/BioNTech (эффективность 95%), Oxford/AstraZeneca (62% при введении обеих доз) и Novavax (89% по предварительным результатам). Учитывая, что заразность вируса SARS-CoV-2 составляет около 2,5 (то есть 1 больной заражает еще 2,5 человек), исследователи рассчитали, какую часть населения надо вакцинировать, чтобы добиться коллективного иммунитета (в идеальных условиях – при единственном штамме). Оказалось, что вакциной Pfizer/BioNTech надо привить 63% населения, вакциной Novavax — 67%, а препаратом Oxford/AstraZeneca – практически все население Австралии. Последнее – невозможно, так как только дети и подростки, которых пока не прививают, составляют пятую часть населения континента, не говоря о людях, которым вакцинация противопоказана по состоянию здоровья. То есть, массовое применение вакцины Oxford/AstraZeneca не приведет к формированию коллективного иммунитета.
Если же учесть уже появившийся на территории Австралии южноафриканский штамм коронавируса, то эффективность вакцины Oxford/AstraZeneca падает до 22% (а вакцины Novavax – до 60% и пока неизвестно, что там с Pfizer/BioNTech).
Проблема всеобщей вакцинации
Что произойдет, если вакцинация населения будет идти слишком медленно? Вирус получит возможность распространяться через еще не привитых людей, постепенно создавая штаммы, устойчивые к вакцинации. А такие штаммы будут заражать уже вакцинированных людей, сводя на нет полностью или частично все титанические усилия по защите населения. Сегодня это вполне реальная угроза в масштабах планеты.
Посмотрим на ситуацию еще более глобально: не все страны уже запустили процесс вакцинации (не говоря уж о том, что даже там, где он запущен, он идет с очень разной скоростью), более того, не все страны планируют это сделать в будущем. И такие государства значительно усложняют задачу всемирной борьбы с пандемическим коронавирусом.
Сам факт образования новых штаммов коронавируса, умеющих обходить как приобретенный естественным путем, так и полученный в ходе вакцинации иммунитет, является сильным ударом по идее коллективного иммунитета, на который так надеялось человечество.
Актуальные мутации коронавируса SARS-CoV-2
Сегодня выделяют несколько наиболее актуальных штаммов коронавируса SARS-CoV-2, которые уже путают планы эпидемиологов.
- Британский штамм
Данный вариант коронавируса SARS-CoV-2 отличается от исходного по 17 пунктам: 14 аминокислот и 3 делеции (утрата отдельных аминокислот или их последовательностей). Мутации затрагивают и spike-белок. Появился в Великобритании, на данный момент уже выявлен во многих странах мира. В начале января о первом случае выявления британского штамма сообщила руководитель Роспотребнадзора А.Попова. Этот штамм существенно более заразный, чем исходная версия, неудивительно, что он быстрее распространяется и вытесняет своего предшественника. Есть также данные, что он чаще приводит к тяжелому течению COVID-19 и летальному исходу. Разработчики вакцин Pfizer и Moderna заявили, что их препараты эффективны против британского штамма.
- Южноафриканский штамм
Появился в ЮАР, откуда распространился в Великобританию и в другие страны Европы. Для этого штамма характерны мутации, снижающие его способность контактировать с антителами и увеличивающие эффективность связывания с ACE2-рецепторами. То есть, он более заразен и способен противостоять поствакцинному иммунитету. Как минимум, для борьбы с ним требуется в несколько раз более высокая концентрация антител, чем для защиты от исходного вируса. Производители вакцин Pfizer и Moderna уверяют, что концентрации антител, образовавшихся после вакцинации их препаратами, хватит для защиты от южноафриканского штамма.
- Бразильско-японский штамм
У этого варианта SARS-CoV-2 есть ряд мутаций, аналогичных мутациям в южноафриканском и британском штаммах. Возник в Бразилии (а японские ученые обнаружили его у прилетевших к ним из Бразилии авиапассажиров). Есть данные о том, что штамм уже начал распространяться по Европе и странам Юго-восточной Азии. Известно, что он хуже распознается антителами. С высокой долей вероятности этот штамм может вызывать повторное заболевание COVID-19.
Это не единственные новые штаммы SARS-CoV-2. Их образование идет постоянно, но не все из них получают такие мутации, которые позволяют:
- скрываться от антител;
- лучше взаимодействовать с рецепторами-мишенями.
Можно ли перекрыть границы, «спрятаться» от новых штаммов и попытаться в короткие сроки вакцинировать максимально возможное количество населения, как это сейчас делает Израиль? Можно. Но невозможно оставаться в жесткой изоляции так долго, чтобы весь остальной мир успел сформировать коллективный иммунитет. Кроме того, есть риск через некоторое время оказаться лицом к лицу с новыми штаммами, по отношению к которым внутренний коллективный иммунитет не действует.
- Сам факт разработки вакцин не остановил пандемию. Эти вакцины надо теперь произвести в достаточном количестве, распространить по всей планете и ввести населению. Но оказывается, они устаревают прямо на глазах, по мере появления новых штаммов. Поэтому будущее – за вакцинами наподобие антигриппозных, которые можно быстро переконструировать и произвести в короткие сроки в очень больших количествах при разумных расходах на производство, хранение и транспортировку.
- Тесты на сам коронавирус и на антитела к нему должны стать дешевыми, простыми в употреблении, достаточно точными и доступными для людей из всех слоев общества. С ростом числа штаммов более эффективными и более востребованными окажутся тесты на достаточно консервативные участки капсида коронавируса.
- Индивидуальные меры защиты от вируса еще долго будут оставаться обязательными. Похоже, что и в следующем году мы все еще будем носить маски, социально дистанцироваться, здороваться кивками и ботинками и фанатично мыть руки. Сегодня любые меры профилактики заражения коронавирусной инфекцией остаются актуальными — даже если вы уже вакцинировались.
