Новые мутации: соревнование между коронавирусом и человеком превращается в «гонку вооружений»

Конец прошлого года ознаменовался началом вакцинации, которая должна была привести человечество к победе над коронавирусом. Но враг не дремлет. Он мутирует, стремясь переиграть своего «хозяина»

Лондон, 25 января 2021 г. Фото: ANDY RAIN/EPA/ANDY RAIN/TASS

Агент британского происхождения

К началу декабря 2020 года пожилой пациент Больницы Адденбрука в Кембридже, лечившийся по поводу лимфомы (вида рака крови), уже 3 месяца страдал от COVID-19. Врачи делали ему переливания плазмы конвалесцентов (выздоровевших пациентов), надеясь на то, что содержащиеся в ней антитела победят вирус.

В течение 101 дня, которые пациент провел в больнице, врачи взяли у него 23 мазка для ПЦР-теста. Вирусологи в лаборатории стали свидетелями совершенно удивительного процесса: вирус менялся в буквальном смысле у них на глазах.

«Мы увидели мутации, которые, свидетельствовали о том, что вирус демонстрирует признаки адаптации, стремясь уйти от антител, содержащихся в плазме переболевших. Впервые мы наблюдали нечто подобное, происходящее в организме человека, в реальном времени», – говорит Равинда Гупта, инфекционист и клинический микробиолог Кембриджского университета, который анализировал образцы.

Среди мутаций, которые Гупта и его коллеги обнаружили, были делеции двух аминокислот в белке-шипе (также «спайковый белок» и «S-белок»).

Делеция

Вид мутации, при которой происходит потеря участка хромосомы, кодирующего определенные аминокислоты (составные части белка).

Мутации были названы H69 и V70. Из всех изменений именно они были особенно важными, так как белок-шип играет ключевую роль в способности коронавируса проникать в клетку.

Проведя эксперименты, Гупта и его коллеги сделали открытие, которое их серьезно встревожило: способность нового варианта проникать в клетку увеличилась в 2 раза.

В то же самое время в Лондоне и на всем юго-востоке Англии врачи стали замечать мало понятный и довольно резкий рост заболеваемости, несмотря на локдаун. При тестировании эксперты обнаружили мутации на тех же самых участках белка-шипа H69 и V70, а также еще 16 изменений в генетических кодах вирусных белков.

Новому варианту SARS-CoV-2 было дано название B.1.1.7.

Чем мотивирован противник?

Проведение ПЦР-теста. Москва. Фото: Артем Геодакян/ТАСС

Вирусы в норме мутируют – таков их способ существования. Логика изменения инфекционного агента заключается в том, чтобы повысить свою способность проникать в клетку, а также легче передаваться от носителя другим людям, распространяясь в популяции и увеличивая число хозяев.

Что касается варианта В.1.1.7, то про него уже точно известно, что он более заразен, чем базовый вариант, по разным подсчетам – на 50-75%. К середине января 2021 года британский штамм распространился еще на 50 стран, включая Россию.

Есть и внешние причины мутации. Как говорит доктор Венди Барклай, глава отделения инфекционных болезней колледжа Империал (Лондон), через год после начала пандемии мы достигли ситуации, когда в ряде регионов мира плотность естественного иммунитета такова, что у вируса появляются барьеры. В этих условиях ему необходимо становиться «проворнее», а шипу – «острее».

Лучше вооружен. Но очень ли опасен?

Вирус натуральной оспы Variola minor. 3-d изображение с сайта outsourcing-pharma.com

С самого начала пандемии вирусологи говорят нам, что вирусу невыгодно убивать хозяина, так как с его гибелью прерывается цепочка передачи. Именно поэтому патогены нередко ослабевают и со временем вызывают болезнь с гораздо более легким течением.

Так, однако, происходит не всегда. Variola minor, вирус натуральной оспы, за десятки тысяч лет своего существования так и не ослабел до самой своей эрадикации в 70-е годы прошлого века.

Результаты первоначального анализа данных о новом штамме, о которых доложило Британское министерство здравоохранения, несколько успокоили медицинское сообщество и граждан. Вариант В.1.1.7 при большей заразности не демонстрировал более высокой летальности или большего процента тяжелых больных.

22 января, однако, появились новые тревожные данные. Был опубликован доклад группы экспертов по новым и возникающим респираторным вирусным угрозам (New and Emerging Respiratory Virus Threats Advisory Group, NERVTAG), в котором сообщалось: «Существует реалистичная вероятность того, что вариант В.1.1.7 ассоциирован с повышенным риском смертельного исхода».

Отметим, что вывод носит, как это часто бывает в медицине, не точный, а вероятностный характер. Дело в том, что эксперты опирались на три набора данных разных исследовательских центров с отличающимися результатами, причем во всех трех случаях наблюдались определенные ограничения, которые не позволяют считать полученные результаты абсолютно достоверными.

Тем не менее, как считают эксперты NERVTAG , есть вероятность, что летальность нового варианта может быть примерно на треть выше, чем у первоначального SARS-CoV-2, но этот вывод пока что нельзя считать окончательным.

Что касается южноафриканского варианта B.1.351, про него тоже известно, что он обладает более высокой трансмиссивностью, однако пока что не замечен в более высокой летальности.

Тем временем в Бразилии

Тестовое производство российской вакцины от коронавируса COVID-19 «Спутник V» фармацевтической компанией Uniao Quimica в Бразилии. Фото: Eraldo Peres/AP/TASS

По подсчетам экспертов, три четверти населения бразильского города Манаус к октябрю 2020 года уже переболели ковидом, либо перенесли его бессимптомно. Казалось бы, коллективный иммунитет сформирован, и жизнь в городе можно вернуть в нормальное русло.

Однако вопреки всем ожиданиям, в декабре заболеваемость ковидом резко возросла, и виновником этого оказался вариант Р.1, появившийся в результате мутации Е484К.

Ученые, однако, не вполне уверены, что дело лишь в более высокой заразности нового варианта. Весьма вероятно, что большое количество жителей Манауса стали утрачивать иммунитет, приобретенный на раннем этапе пандемии, а потому они становятся уязвимы для любого варианта вируса.

К счастью, пока что есть все основания полагать, что реинфицирование приводит к более мягкому течению болезни, чем первичная инфекция. Это объясняется тем, что даже если антитела элиминируются, клетки памяти способны оказать вирусу вполне достойное сопротивление.

В главной роли – ученые

Работа лаборатории. Фото: WOJTEK JARGIO/EPA/TASS

Первое, что сегодня всех волнует, – это вопрос вакцинации. Узнают ли антитела, сформировавшиеся в результате прививки, мутировавший вирус?

Пока что у нас нет данных, позволяющих предполагать обратное. Наоборот, ученые из Института Рокфеллера провели исследование  эффективности РНК-вакцин против двух новых вариантов коронавируса, британского и южноафриканского, и получили вполне обнадеживающие результаты.

Исследование проводилось в лаборатории. У 20 привитых были взяты образцы крови, антитела в которых проявили активность в отношении обоих мутаций SARS-CoV-2.

Правда, южноафриканский вариант оказался несколько хитрее: эффективность антител в отношении его снизилась в 6 раз, однако, как говорит создатель пфайзеровской вакцины доктор Угур Шахин, это совсем не означает, что эффективность вакцины снизится пропорционально.

Pfizer и Moderna уже заявили о том, что их вакцины можно будет слегка модифицировать для адаптации к новым вариантам. Именно так ежегодно поступают фармацевтические компании в отношении прививок от гриппа.

Доктор Тал Закс, директор медицинского отдела Moderna, считает, что модифицированная вакцина может и не потребоваться, и для нейтрализации южноафриканского варианта достаточно будет третьей дозы оригинального препарата, однако компания уже начала работать на опережение. «Я расцениваю это как страховой полис», – говорит Закс.

Доктор Шанин, в свою очередь, сообщил, что компании (BioNTech, партнеру Pfizer) потребуется всего 6 недель для адаптации своей вакцины к южноафриканскому агенту.

Но ведь SARS-CoV-2 на этом не остановится. Он будет мутировать дальше – что тогда?

И это ученые предусмотрели.

Группа китайских исследователей еще в сентябре опубликовала чрезвычайно интересную и важную работу.

Они экспериментировали с искусственными вирусами и рассмотрели более ста возможных мутаций SARS-CoV-2, анализируя способность новых вариантов проникать в клетку, а также «уходить» от антител, образовавшихся в крови переболевших пациентов.

Исследователи установили, что ряд мутаций никак не влиял ни на инфекционную силу, ни на сопротивляемость вируса антителам к базовому варианту SARS-CoV-2, другие повышали заразность вируса, но не влияли на сопротивляемость.

Также они выделили третью группу, в которой оказались 5 штаммов, плохо узнаваемых «старыми» антителами, причем одна из мутаций – N234Q – производила особенно стойкий вариант.

Пока что в реальной жизни вируса такого изменения не случилось, однако полученная китайскими учеными информация дает возможность в случае чего встретить его во всеоружии, например, с соответствующей вакциной.

По словам американского вирусолога Майкла Вороби, соревнование между коронавирусом и человеком превращается в своеобразную «гонку вооружений». Вот только войну эту холодной никак не назовешь.

А в чем наша роль?

Фото: Ivabalk/Pixabay 

Возможно кому-то советы экспертов покажутся банальными и навязшими в зубах.

«По возможности привейтесь, носите маски, соблюдайте социальную дистанцию, мойте руки», – все это мы слышали уже тысячу раз.

И тем не менее, теперь эти советы приобретают новое значение. Стремясь обезопасить себя и своих близких, мы также лишаем вирус дополнительной возможности мутировать и произвести вариант более заразный и стойкий.

Аргумент тех, кто говорил, что изолировать необходимо лишь уязвимые группы, потому что свободно путешествуя в здоровой популяции вирус ослабнет и станет менее опасным для пожилых и больных, к сожалению, оказался неверным.

Давайте учтем еще одно ключевое свойство вируса, так ярко проявившееся в истории кембриджского пациента. У него больше возможностей мутировать в организме человека при более длительном заболевании.

И здесь еще раз хочется напомнить, как важно носить маску: разумеется, она не может полностью блокировать проникновение патогена, но снизит вирусную нагрузку и сократит время и тяжесть болезни. Выигрыш лично для вас, а также меньше шансов для врага отточить шип, разящий живую клетку.

Источники:

What we now know – and don’t know – about the coronavirus variants

What new Covid-19 variants mean for our fight with the virus

Paper from the New and Emerging Respiratory Virus Threats Advisory Group (NERVTAG) on new coronavirus (COVID-19) variant B.1.1.7.

Мы просим подписаться на небольшой, но регулярный платеж в пользу нашего сайта. Милосердие.ru работает благодаря добровольным пожертвованиям наших читателей. На командировки, съемки, зарплаты редакторов, журналистов и техническую поддержку сайта нужны средства.