Новые штаммы, которые вызывают большую озабоченность во всем мире, по сути, являются одним и тем же вирусом и вызывают одно и то же заболевание.
Вирус Sars-CoV-2, называемый в средствах массовой информации COVID-19, меняется, делая его более передаваемым, увеличивая тяжесть заболевания, которое он вызывает, и позволяя ему заражать людей, у которых должен быть иммунитет.
Эти варианты вызывают озабоченность у экспертов в области глобального здравоохранения, особенно потому, что есть признаки того, что некоторые вакцины могут быть менее эффективными против них, согласно статье Research and Innovation (Исследования и инновации - MedOboz), опубликованной и финансируемой Европейской комиссией.
Научные эксперты, участвующие в проектах Европейской комиссии MOOD и CoroNAb, поделились своим исследовательским опытом. Они опубликовали пять основных фактов, которые необходимо знать о новых штаммах COVID-19:
1. Вирус постоянно меняется, но иногда очень резко, совершая эволюционный скачок
Всякий раз, когда вирус COVID-19 заражает кого-то, он захватывает биологический механизм их клеток, чтобы создать свои копии. Очень часто генетический материал, несущий вирус, копируется неправильно, что приводит к так называемой мутации. Большинство вирусов с мутациями вымирают, но некоторые продолжают заражать другие клетки организма и, в конечном счете, других людей.
"Вирус постоянно эволюционирует, поэтому мы ожидаем, что со временем произойдет накопление изменений", - сказал д-р Эрик Вольц, эпидемиолог, изучающий эволюцию инфекционных заболеваний в Имперском колледже Лондона в Великобритании.
Иногда одна из этих генетических ошибок может привести к изменению, которое принесет пользу вирусу, например, позволяя ему легче проникать в клетки, производить больше копий самого себя или позволять ему уклоняться от иммунного ответа людей, которых он заражает.
Согласно исследованию, проведенному доктором Вольц и его коллеги, в начале пандемии, одна из таких мутаций привела к тому, что вирус COVID-19 стал более передаваемым из-за увеличения количества вируса, производимого людьми, инфицированными им. Это изменение также, по-видимому, привело к тому, что вирус заразил больше молодых людей, чем раньше.
"Мы не знаем, где это произошло впервые, но, похоже, это произошло несколько раз в Китае и Европе", - сказал доктор Вольц. Когда эта версия вируса была обнаружена в марте 2020 года,"она уже быстро распространилась по всему миру", - добавил он.
К июню он стал доминирующим вариантом вируса в пандемии. То, что произошло в геноме вируса, сделало его эволюционно более адаптируемым, чем более ранняя форма SARS-CoV-2.
Несколько месяцев спустя вирус COVID-19 претерпел еще более драматические изменения, которые оказывают постоянное влияние на ход пандемии. Это были новые варианты, показывающие не только одно изменение в шиповатом белке, но и несколько важных мутаций. Первым из них был вариант В117, идентифицированный в образцах, взятых в Кенте, на юго-востоке Англии, в декабре 2020 года. Эта новая версия вируса накопила 17 индивидуальных мутаций за очень короткий промежуток времени и увеличила скорость распространения этого нового штамма.
"(появление) новых вариантов было немного неожиданным, - сказал доктор Вольц. - Мы не ожидали, что B117 придет с таким большим скачком в своей пропускаемости."
2. Часто это новые варианты SARs-CoV-2, а не новые штаммы
Вскоре после того, как был обнаружен B117, в Южной Африке была обнаружена другая версия вируса с парой аналогичных мутаций, но также с некоторыми важными отличительными мутациями, а затем другая версия вируса в Бразилии. Они стали известны как B1.351 и P1 соответственно. У них есть мутации, которые позволяют им повторно заражать людей, у которых должен быть иммунитет после предыдущей инфекции или вакцинации.
"Часто эти новые версии вируса COVID-19 описываются как" штаммы", правильнее было бы описать их как "вариант", - говорит доктор Вольц. Отчасти проблема заключается в том, что" штамм " вируса не имеет общепринятого определения.
Вариант, для сравнения, обычно определяется как версия вируса, которая имеет генетическое изменение, отличающееся от исходной последовательности на момент идентификации COVID-19. Слово "штамм" зарезервировано для вируса, который имеет очень разные свойства, доктор. Вольц добавляет, например, значительную разницу в белках, которые он несет, или изменения в его поведении.
В настоящее время варианты, вызывающие наибольшую озабоченность во всем мире, по сути, все еще являются одним и тем же вирусом и вызывают одно и то же заболевание, но по мере развития SARS-CoV-2 он может в конечном итоге настолько сильно отличаться от исходного вируса, что его можно рассматривать как новый штамм.
3. Хронические инфекции и более высокий уровень иммунитета населения могут способствовать развитию вируса
Как именно появились эти варианты, до сих пор неясно. Наблюдая за людьми, страдающими необычно длительной инфекцией COVID-19, известной как хронические инфекции, исследователи наблюдали, как вирус вызывал множественные изменения у отдельных пациентов.
Вирус может продолжать размножаться в их телах в течение многих месяцев, приобретая при этом мутации. "Мы знаем, что такая ситуация может привести к появлению этих гипер-мутированных вирусов, поскольку вирус оптимизирует свою репликацию в организме хозяина".
Такие варианты, как B117, могут, таким образом, подхватить несколько мутаций у хронически больного пациента, а затем проникнуть в сообщество, заразив кого-то другого, доктор. - добавляет Вольц.
Повышенный уровень иммунитета в некоторых странах может вызвать эти изменения несколько раз независимо друг от друга, объясняет доктор Вольц. Естественный отбор приведет к тому, что варианты, которые лучше подходят для обхода иммунитета человека, станут более распространенными.
4. Секвенирование сыграло решающую роль в отслеживании новых вариантов
Одним из ключевых преимуществ пандемии COVID-19 по сравнению с прошлыми пандемиями является уровень научного изучения вируса путем генетического секвенирования биополимеров (определения их аминокислотной или нуклеотидной последовательности). Секвенирование вирусного генетического кода в образцах, взятых у пациентов, позволило экспертам отслеживать распространение вируса и быстро обнаруживать новые варианты по мере их появления.
"У нас никогда не было такой системы геномного наблюдения", - сказал доктор Вольц. "Я имею в виду, год назад, я думаю, это была бы научная фантастика."
Это быстрое обнаружение позволило органам здравоохранения и правительствам предпринять быстрые шаги для контроля за распространением вариантов, например, с помощью мер изоляции и ограничений на поездки.
Но, несмотря на это, также ясно, что вирус по-прежнему распространяется быстрее, чем власти могут отреагировать, поскольку во многих странах отсутствуют строгие системы эпиднадзора и секвенирования. По словам доктора Вольца, из-за этого варианты, вызывающие беспокойство, могут распространяться незаметно.
5. Поскольку некоторые из вакцин COVID-19 уже демонстрируют признаки того, что они менее эффективны против вариантов B1.351 и P1, некоторые производители начали разрабатывать бустерные прививки (требующие повторного введения дозы), которые дадут дополнительный иммунитет против этих версий вируса.
Но вполне вероятно, что вакцины придется постоянно обновлять по мере развития вируса. В Великобритании уже есть несколько случаев, когда вариант B117 захватывает мутацию, которая, как полагают, в значительной степени отвечает за способность вируса быть устойчивым к антителам в P1 и B1.351 .
"Вирус продемонстрировал, что он может стать более передающимся и избавиться от иммунитета", - сказал эксперт. Его исследовательская группа сосредоточена на поиске эффективного лекарства от SARS-CoV-2, а не вакцины. Если вирус изменяется настолько, что может заразить людей, которые уже больны или получили вакцину, противовирусное лечение может стать решающим способом борьбы с болезнью до тех пор, пока не будут разработаны новые вакцины.
"Это может помочь правительствам найти лучший способ борьбы не только с новыми вариантами COVID-19, но и с другими заболеваниями в будущем."
Проекты MOOD и CoroNAb финансировались Европейской комиссией.
