По мере того, как начинается второй год жизни с COVID-19, вирус отмечает успешное инфицирование ста миллионов человеческих особей новыми мутациями, которые упрощают путь к его жестоким целям. Одна из мутаций (N501Y), впервые обнаруженная в Великобритании в декабре, уже вызвала тревогу у ученых. Представители здравоохранения также обеспокоены другим штаммом, обнаруженным в Южной Африке, так как его структура изменилась именно в тех ключевых элементах вируса, на которые нацелены зарубежные прививки.
Пока неясно, как именно новые штаммы повлияют на развитие пандемии. Особый резонанс у исследователей вызывает их потенциальная устойчивость к вакцине: одни специалисты полностью уверены, что новые штаммы никак не повлияют на ее эффективность, в то время как остальные трубят тревогу. Попытаемся разобраться, в чем здесь дело, и какой позиции следует доверять.
Почему вирус мутирует
Нужно понимать, что мутации вирусов естественны и неизбежны. Дело в том, что в отличие от других патогенов, таких как бактерии, грибы и паразиты, у вирусов нет собственного механизма репродуцирования. Они полностью полагаются на клетки, которые захватывают, чтобы питаться и производить потомство.
Можно сказать, что вирусы своего рода «халявщики», которые не хотят ничего делать сами, хотя это значительно усложняет для них процессы жизнедеятельности. Из-за этого они не могут придирчиво относится к клеткам, которые захватывают, и выбирать наиболее благоприятные условия — чтобы продолжить свой род, они вынуждены довольствоваться любым «домом», который смогли найти. Их нетребовательность приводит к ошибкам в генетическом коде, если они выбирают не самое удачное место для репродуцирования. Ошибки эти, в основном, бессмысленны и никак не влияют на человека. Но по мере того, как генетический код все больше изменяется, какие-то из копий получают выгодные для вируса характеристики — их мы и называем новыми штаммами.
К счастью, коронавирусы, в частности, генерируют эти генетические ошибки медленнее, чем их собратья, такие как грипп и ВИЧ — ученые, секвенирующие тысячи образцов SARS-CoV-2 от пациентов с COVID-19, обнаружили, что вирус делает около двух ошибок в месяц. Тем не менее, по данным GISAID, общедоступной генетической базы данных вируса, это привело к появлению около 12 000 известных мутаций SARS-CoV-2. Лишь самая малая доля мутаций, по чистой случайности, в конечном итоге создает большую угрозу общественному здоровью.
Например, всего через несколько месяцев после того, как SARS-CoV-2 был обнаружен в Китае в январе прошлого года, новый вариант под названием D614G заменил исходный штамм. Эта новая версия стала доминирующей, поразившей большую часть Европы, Северной и Южной Америки.
Так называемый вариант N501Y (или B.1.1.7.) был недавно обнаружен в Великобритании. Основываясь на лабораторных исследованиях и опытах на животных, ученые пришли к выводу, что штамм распространяется гораздо быстрее предыдущей версии вируса. «Это не удивительно, — объяснил инфекционист Михаил Антонов, — поскольку пока что большая часть населения мира не подвергалась воздействию SARS-CoV-2. Это означает, что на данный момент штаммы, которые лучше переходят от одного человека к другому, будут иметь преимущество в распространении своего генетического кода. Когда у большинства людей будет иммунитет из-за вакцины, вирус пойдет в другом направлении».
Секвенирование
В худшем случае, эти изменения могут подтолкнуть вирус к тому, чтобы он стал устойчивым к иммунным клеткам, генерируемым доступными в настоящее время вакцинами. Нынешние мутанты — это лишь первая попытка вируса построить более эффективную копировальную машину своих особей. Не исключено, что следующие попытки будут превосходить британский штамм по своей способности передаваться от человека к человеку. Подобно заключенному, планирующему побег из тюрьмы, вирус выжидает своего часа и разрушает защитные механизмы, созданные иммунной системой человека. Например, вирус может мутировать таким образом, чтобы изменить состав его белков-шипов — той части вируса, к которой пытаются прикрепиться антитела иммунной системы, чтобы нейтрализовать вирус.
Лучший способ отслеживать эту эволюцию — секвенировать вирус у как можно большего числа инфицированных людей и как можно чаще. Только отслеживая, как меняется SARS-CoV-2, ученые могут заранее выявить потенциально опасные мутации. В Петербурге о запуске тест-системы секвенирования полного генома вируса объявили в начале декабря. Хотя в пресс-службе компании Parseq Lab обещали, что будет расшифровано 700 геномов до конца прошлого года, никаких сведений о результатах исследования не поступало. «Это все еще не общенациональные усилия», — говорит Михаил. «Участие в такой программе пока что добровольно, да и нет достаточного финансирования, а надо бы серьезней этим заняться. Если мы секвенируем хотя бы 20% случаев, то это начнет давать свои плоды. Секвенировать пару случаев в месяц просто бессмысленно. В идеале, нужно, конечно, не 20%, а больше, но это очень сложно с учетом того, что в одной только России уже почти 4 миллиона случаев».
Другие страны также работают над этим. Великобритания долгое время была лидером в области генетического секвенирования и, вероятно, благодаря их усилиям смогла относительно быстро идентифицировать новый вариант после того, как он появился. Во всем мире ученые также размещают генетические последовательности SARS-CoV-2 в общедоступной базе данных GISAID.
«Спутник» приходит на помощь
Важность секвенирования понятна — оно поможет обнаружить мутации вируса на раннем этапе. Но что делать, если штамм уже начал распространяться повсеместно? Оказалось, что волноваться в первую очередь нужно за рубежом. Дело в том, что иностранные вакцины, в частности американские препараты Pfizer-BioNTech и Moderna, представляют собой так называемые РНК-вакцины. Исследования с их вакцинами показали, что они не могут противостоять штаммам во всех случаях. Но оптимизм исследователей обусловлен тем, что такую вакцину очень легко доработать, если мутация станет доминантной — об этом The Time рассказал Доктор Энтони Фаучи, директор Национального института аллергии и инфекционных заболеваний и главный медицинский советник президента Джо Байдена. Разногласия в иностранных источниках по поводу эффективности прививки этим и обусловлены: РНК-вакцина не может противостоять всем версиям вируса, но в этом нет ничего страшного — просто система вакцинирования от COVID -19 на Западе может стать аналогичной прививкам от гриппа, которые делают каждый год и при мутациях немного изменяют саму вакцину.
В России все еще однозначней. «Спутник V» — это так называемая векторная вакцина. Это значит, что векторы, созданные на основе другого вируса переносят генетический материал в клетку и заменяют вирус, вызывающий инфекцию. Директор центра имени Гамалеи Александр Гинцбург, под чьим руководством была разработана вакцина, уверил, что таким технологиям мутации не страшны. В интервью с РИА Новости Гинцбург даже заявил, что с нетерпением ждет российского штамма коронавируса. По его мнению, если у нас в стране будут секвенировать так же много генетического материала, как в Великобритании, то обязательно найдется отечественная мутация. Наверняка большинство из нас никакого нетерпения по поводу «российского штамма» не испытывают. В ученом, конечно, говорит научное любопытство, но одновременно такой настрой дает основания надеяться, что «Спутник V» обеспечит нам безопасность в любом ходе пандемии.
Получается, что в данном вопросе действительно есть основания для разногласий, но выводы скорее обнадеживающие. У нас мутациям сможет противостоять сама вакцина, а на западе, с их проверенной системой секвинирования, будут менять вакцину в случае опасных мутаций. А после слов академика РАН Александра Чучалина для «Интерфакс» любые опасения пропадают совсем: «Наша вакцина, которая разработаны против COVID-19, повышает общий адаптивный иммунитет, а не специализируются на каких-то мутациях. Поэтому она реально будет работать против новых разновидностей и предотвращать любую угрозу от них».
