Британский штамм коронавируса: так ли страшен черт?

Виновник пандемии — коронавирус не позволяет человечеству хоть немного расслабиться даже на грядущие праздники и подбрасывает новые сюрпризы. Из-за стремительного распространения нового штамма SARS-CoV-2 правительству Великобритании пришлось принять жесткие меры. В Лондоне и некоторых регионах Англии усиливаются карантинные ограничения. В частности, на Рождество здесь запрещено встречаться с друзьями и родственниками. Также закрываются непродовольственные магазины, спортзалы и парикмахерские. Новую версию вируса с короной также обнаружили еще в трех странах — Нидерландах, Австралии и Дании.

«Какой кошмар! Похоже, этот ужас с нами надолго, а вакцины бесполезны», — скорее всего, воскликнули многие, услышав такие новости. Давайте не паниковать и разбираться, насколько этот штамм опасен.

Страшное слово «мутация», или Мутации — не всегда плохо

«Мутация» — слово неприятное, для многих пугающее. На самом деле к термину «мутация вируса» следует относиться спокойно. Мутации у вирусов возникают постоянно, в этом нет ничего особенного. Однако подавляющее большинство из них не сказываются на жизнедеятельности вируса и характере инфекции, которую он вызывает.

Стоит заметить, что строгого определения вирусного штамма нет. Как правило, данным термином обозначают вариант вируса с несколькими характерными мутациями, который оказывается относительно устойчивым. Другими словами, ученые находят его не у одного человека, а у многих.

«Мутации обильно появляются при каждом цикле размножения, но большинство оказывается бесполезными или вредными и не закрепляется в вирусном геноме. Однако некоторые мутации остаются и переходят от одного вирусного поколения к другому. Именно они беспокоят ученых, потому что закрепление может свидетельствовать, что мутация дает вирусу какое-то преимущество и ее носители размножаются лучше остальных», — объясняет молекулярный биолог Ирина Якутенко.

Коронавирус: семь штаммов и две главные мутации

На сегодняшний день известно о семи подтипах коронавируса (подробнее об этом можно прочесть в этой статье). Исследуя генетическую информацию вируса с короной, ученым удается проследить за тем, как распространяются мутации. Так, одна из мутаций привела к повышенной контагиозности коронавируса (способности передаваться между людьми). Подхватив «оригинальную» версию SARS-CoV-2, в среднем один человек заражал двух других. Благодаря этой мутации вирус улучшил свои способности к распространению: один инфицированный способен заразить уже 2,2 человека.

«В феврале таких коронавирусов было менее 10%, на данный момент мы редко находим коронавирус без этой мутации, — говорит генетик, директор молекулярно-генетической лаборатории Diagen Александр Коляда. — Что случилось? В ходе эволюции в Европе произошла мутация, облегчившая распространение коронавирусной инфекции между людьми. Мутировавший SARS-CoV-2 быстрее передавался и вытеснил другие штаммы. Такая себе конкуренция между вирусами — кто быстрее».

По словам Александра Коляды, еще об одной важной мутации стало известно осенью. Она позволяет коронавирусу избежать ответа иммунной системы. Иными словами, если человек повторно заражается этим штаммом коронавируса, то существует большая вероятность, что повторное заболевание не пройдет бессимптомно.

На данном этапе коронавирус насыщается различными мутациями, помогающими ему быстрее распространяться. Теоретически мутации должны делать вирус менее опасным для человека. Ведь главная задача любого вируса — не убить свою жертву, а передаться дальше. Чем эффективнее вирус справляется с этой задачей, тем больше его эволюционный успех. Но иногда в вирусах случаются кардинальные мутации, возобновляющие высокую патогенность, летальные свойства. Так случается, например, с гриппом. Казалось бы, после испанки последние сто лет мы ежегодно встречаемся с гриппом. Тем не менее серьезные эпидемии гриппа происходят с регулярностью раз в десять лет.

Что известно о новом штамме коронавируса?

Новая разновидность коронавируса получила название VUI-202012/01. От других собратьев ее отличают 17 устойчивых мутаций. Это довольно много, говорят специалисты. Что беспокоит ученых больше всего? Произошли три мутации в спайк-белке — это тот самый участок, с помощью которого вирус цепляется к клеточным рецепторам и пробирается внутрь клеток. Две из этих мутаций, по всей видимости, изменяют форму самого важного участка спайка под названием рецептор-связывающий домен. В исследованиях на мышах одна из мутаций (N501Y) увеличивала прочность связывания вируса с рецептором ACE2 и повышала его заразность. Напомню: для того чтобы попасть внутрь клетки, вирус SARS-CoV-2 связывается через свой белок S (спайк) с рецепторами ACE2 (эти рецепторы имеются у мембран альвеолярных клеток легких, почек, миокарда, кишечника, поэтому именно эти органы способен поражать новый коронавирус).

Еще одна мутация спайк-белка, на которую обращают внимание ученые, — P681H (замена аминокислоты пролин на аминокислоту гистидин). Мутация произошла в непосредственной близости от участка спайка, который разрезается клеточной протеазой под названием фурин (данный этап необходим для максимально эффективного проникновения в клетку). До сих пор мутации P681H и N501Y не обнаруживались одновременно. Чем это чревато? Пока неизвестно, но место важное.

Как выяснилось, новый вариант вируса еще более бодро распространялся по Великобритании, несмотря на действующий локдаун. Это косвенно указывает на высокую заразность. С другой стороны, есть мнение, что британцы не слишком аккуратно соблюдали карантинные ограничения. В то же время, согласно предварительным данным британской организации NERVTAG (New and Emerging Respiratory Virus Threats Advisory Group, консультативной группы по угрозам от новых респираторных вирусов), новый штамм распространяется на 71% быстрее, чем его предшественники. За один и тот же промежуток времени более заразный вирус способен инфицировать больше людей. И даже если его патогенность останется на прежнем уровне, в стационары и реанимации рискуют попасть больше пациентов. А в условиях перегруженных больниц, при истощении медицинских работников это особенно настораживает.

«Еще одна потенциально значимая мутация нового варианта коронавируса касается белка под названием ORF8: у британской версии патогена он оказывается короче, чем у остальных. Подобные изменения уже наблюдались у других разновидностей SARS-CoV-2, и они имеют вполне четкий эффект — ослабление патогенности вируса, — говорит Ирина Якутенко. — ORF8 мешает клетке вовремя сообщать иммунной системе о том, что она заражена вирусом, способствуя разрушению необходимых для этого клеточных белков. Укороченная или поврежденная версия ORF8, вероятно, хуже справляется со своими функциями».

Сработают ли вакцины от коронавируса?

С осторожным оптимизмом можно надеяться все же на позитив: согласно отчету британской NERVTAG, новый штамм VUI-202012/01 не будет вызывать болезнь у привитых, то есть не «уйдет» от вакцинного иммунитета. Такое предположение базируется на анализе мутаций. Дело в том, что вакцины индуцируют синтез множества различных антител ко всему спайк-белку, в том числе к участку, ответственному за связь с рецептором. Несколько не слишком критичных изменений в конформации спайка у нового штамма приведут к тому, что работать перестанут лишь некоторые из этих антител. Изменения участка, при помощи которого спайк-белок цепляется к ACE2-рецепторам, в этом смысле самые опасные. Именно блокировка данного участка антителами наиболее эффективно предотвращает заражение. Пока мутации не выглядят радикальными. В то же время авторы отчета NERVTAG пишут, что новый штамм должен узнаваться немного иным набором антител, чем старые.

Сочетание вышеописанных мутаций с другими может сделать бесполезными большую часть антител. Поэтому беспокойство британских властей в отношении быстрого распространения нового штамма объяснимо. Чем больше возможностей переходить от человека к человеку получит коронавирус, тем выше вероятность, что в результате случайных изменений появятся мутации, делающие его неуязвимым для вакцинного иммунитета. Пока неиммунных в популяции много, в геноме вируса вполне могут закрепиться изменения, делающие его более патогенным. В условиях, когда патоген вынужден конкурировать за доступных носителей, вероятность такого развития событий ниже (хотя и не равна нулю). Если же в потенциальных хозяевах недостатка нет, на вирус не действует отбор, убирающий слишком смертельные штаммы, — говорят ученые.

Пока специалисты не видят роста числа смертей в регионах, где активно распространяется новая версия коронавируса. Безусловно, окончательные выводы делать еще рано. Учитывая все вышеизложенные риски, британские власти решили перестраховаться и ввести максимальные карантинные ограничения. Скорее всего, это не реакция на опасность, а предотвращение такой опасности (в случае, если новый штамм действительно окажется настолько заразным). Это позволяет надеяться, что человечество все же обуздает вирус с короной.

«Еще один вывод из всей этой истории — надо торопиться с вакцинацией. Чем меньше времени вирус перескакивает с одного неиммунного на другого, тем меньше у него возможностей накопить еще таких вот нехороших изменений и уйти из-под иммунитета, выработанного после прививки или естественного заражения «старыми» штаммами», — советует Ирина Якутенко.

Нельзя не отметить: все данные — предварительные. Ученые пока не успели провести достаточно экспериментов, расшифровать достаточное количество вирусных геномов из образцов, взятых в различных регионах Великобритании. Без этой информации невозможно сделать однозначные выводы о распространенности, заразности и патогенности нового штамма с непростым названием VUI-202012/01.