Британський штам коронавірусу: чи такий страшний чорт?

Винуватець пандемії — коронавірус не дає можливості людству бодай трохи розслабитися навіть на майбутні свята та підкидає нові сюрпризи. Через стрімке поширення нового штаму SARS-CoV-2 уряду Великої Британії довелося вжити жорстких заходів. У Лондоні і деяких регіонах Англії посилюються карантинні обмеження. Зокрема, на Різдво тут заборонено зустрічатися з друзями і родичами. Також закриваються непродовольчі магазини, спортзали і перукарні. Нову версію вірусу з короною також виявили ще в трьох країнах — Нідерландах, Австралії і Данії.

«Який кошмар! Схоже, цей жах із нами надовго, а вакцини не дають користі», — швидше за все, вигукнув багато хто, почувши такі новини. Не будемо панікувати і розберемося, наскільки цей штам небезпечний.

Страшне слово «мутація», або Мутації — не завжди погано

«Мутація» — слово неприємне і багатьох лякає. Насправді до терміна «мутація вірусу» слід ставитися спокійно. Мутації у вірусів виникають постійно, в цьому немає нічого особливого. Однак переважна більшість із них не позначаються на життєдіяльності вірусу і характері інфекції, яку він викликає.

Варто зауважити, що чіткого визначення вірусного штаму немає. Як правило, цим терміном позначають варіант вірусу з кількома характерними мутаціями, що виявляється відносно стійким. Іншими словами, вчені знаходять його не в однієї людини, а у багатьох.

«Мутації рясно з’являються при кожному циклі розмноження, але більшість виявляється марними або шкідливими і не закріплюється у вірусному геномі. Однак деякі мутації залишаються і переходять від одного вірусного покоління до іншого. Саме вони турбують учених, тому що закріплення може свідчити, що мутація дає вірусу якусь перевагу і її носії розмножуються краще за інших», — пояснює молекулярний біолог Ірина Якутенко.

Коронавірус: сім штамів і дві головні мутації

На сьогодні відомо про сім підтипів коронавірусу (докладніше про це можна прочитати в цій статті). Досліджуючи генетичну інформацію вірусу з короною, вчені можуть простежити за тим, як поширюються мутації. Так, одна з мутацій призвела до підвищеної контагіозності коронавірусу (здатності передаватися між людьми). Підхопивши «оригінальну» версію SARS-CoV-2, у середньому одна людина заражала двох інших. Завдяки цій мутації вірус поліпшив свої спроможності до поширення: один інфікований може заразити вже 2,2 людини.

«У лютому таких коронавірусів було менш як 10%, на даний момент ми рідко знаходимо коронавірус без цієї мутації, — каже генетик, директор молекулярно-генетичної лабораторії Diagen Олександр Коляда. — Що сталося? Під час еволюції в Європі відбулася мутація, що полегшила поширення коронавірусної інфекції між людьми. Мутований SARS-CoV-2 швидше передавався і витіснив інші штами. Така собі конкуренція між вірусами — хто швидше».

За словами Олександра Коляди, ще про одну важливу мутацію стало відомо восени. Вона допомагає коронавірусу уникнути відповіді імунної системи. Іншими словами, якщо людина повторно заражається цим штамом коронавірусу, то існує велика ймовірність, що повторне захворювання не пройде безсимптомно.

На нинішньому етапі коронавірус насичується різними мутаціями, що допомагають йому швидше поширюватися. Теоретично мутації мають робити вірус менш небезпечним для людини. Адже головне завдання будь-якого вірусу — не вбити своєї жертви, а передатися далі. Що ефективніше вірус може впоратися із цим завданням, то більшим є його еволюційний успіх. Але іноді у вірусах трапляються кардинальні мутації, що відновлюють високу патогенність, летальні властивості. Так буває, наприклад, із грипом. Здавалося б, після іспанки останні сто років ми щорічно зустрічаємося з грипом. Проте серйозні епідемії грипу відбуваються з регулярністю раз на десять років.

Що відомо про новий штам коронавірусу?

Новий різновид коронавірусу отримав назву VUI-202012/01. Від інших побратимів його відрізняють 17 стійких мутацій. Це досить багато, кажуть фахівці. Що турбує вчених найбільше? Відбулися три мутації в спайк-білку — це та сама ділянка, з допомогою якої вірус чіпляється до клітинних рецепторів і пробирається всередину клітин. Дві з цих мутацій, вірогідно, змінюють форму найважливішої ділянки спайка під назвою рецептор-зв’язуючий домен. У дослідженнях на мишах одна з мутацій (N501Y) посилювала міцність зв’язування вірусу із рецептором ACE2 і підвищувала його заразність. Нагадаю: аби потрапити всередину клітини, вірус SARS-CoV-2 зв’язується через свій білок S (спайк) із рецепторами ACE2 (ці рецептори є у мембран альвеолярних клітин легенів, нирок, міокарда, кишечнику, тому саме ці органи здатен вражати новий коронавірус).

Ще одна мутація спайк-білка, на яку звертають увагу вчені, — P681H (заміна амінокислоти пролін на амінокислоту гістидин). Мутація відбулася в безпосередній близькості від ділянки спайка, який розрізається клітинною протеазою під назвою фурин (цей етап необхідний для максимально ефективного проникнення в клітину). Досі мутації P681H і N501Y не виявлялися одночасно. Чим це загрожує? Поки що невідомо, але місце важливе.

Як з’ясувалося, новий варіант вірусу ще більш бадьоро поширювався по Великій Британії, попри діючий локдаун. Це побічно вказує на високу заразність. З іншого боку, є думка, що британці не дуже акуратно дотримувалися карантинних обмежень. Водночас, згідно з попередніми даними британської організації NERVTAG (New and Emerging Respiratory Virus Threats Advisory Group, консультативної групи з питань загроз від нових респіраторних вірусів), новий штам поширюється на 71% швидше, ніж його попередники. За один і той самий проміжок часу більш заразний вірус може інфікувати більше людей. І навіть якщо його патогенність залишиться на колишньому рівні, до стаціонарів і реанімацій ризикує потрапити більше пацієнтів. А в умовах перевантажених лікарень, при виснаженні медичних працівників це особливо насторожує.

«Ще одна потенційно значуща мутація нового варіанта коронавірусу стосується білка під назвою ORF8: у британській версії патогену він виявляється коротшим, ніж у інших. Подібні зміни вже спостерігалися в інших різновидів SARS-CoV-2, і вони мають цілком чіткий ефект — ослаблення патогенності вірусу, — каже Ірина Якутенко. — ORF8 заважає клітині вчасно повідомляти імунній системі про те, що вона заражена вірусом, сприяючи руйнуванню необхідних для цього клітинних білків. Укорочена або пошкоджена версія ORF8, ймовірно, гірше справляється зі своїми функціями».

Чи спрацюють вакцини від коронавірусу?

З обережним оптимізмом можна сподіватися все ж на позитив: згідно зі звітом британської NERVTAG, новий штам VUI-202012/01 не спричинятиме хвороби у прищеплених, тобто не «піде» від вакцинного імунітету. Таке припущення базується на аналізі мутацій. Річ у тім, що вакцини індукують синтез багатьох різних антитіл до всього спайк-білка, в тому числі до ділянки, відповідальної за зв’язок із рецептором. Кілька не надто критичних змін у конформації спайка у нового штаму призведуть до того, що перестануть працювати лише деякі з цих антитіл. Зміни ділянки, з допомогою якої спайк-білок чіпляється до ACE2-рецепторів, у цьому сенсі найнебезпечніші. Саме блокування цієї ділянки антитілами найбільш ефективно запобігає зараженню. Поки що мутації не виглядають радикальними. Водночас автори звіту NERVTAG пишуть, що новий штам має розпізнаватися трохи іншим набором антитіл, ніж старі.

Поєднання вищеописаних мутацій з іншими може зробити марними більшу частину антитіл. Тому занепокоєння британської влади щодо швидкого поширення нового штаму можна зрозуміти. Що більше можливостей переходити від людини до людини отримає коронавірус, то вища ймовірність, що в результаті випадкових змін з’являться мутації, які зроблять його невразливим для вакцинного імунітету. Поки неімунних у популяції багато, в геномі вірусу цілком можуть закріпитися зміни, що зроблять його більш патогенним. В умовах, коли патоген змушений конкурувати за доступних носіїв, ймовірність такого розвитку подій нижча (хоча й не дорівнює нулю). Якщо ж потенційних господарів не бракує, на вірус не діє добір, що прибирає занадто смертельні штами, — пояснюють учені.

Поки фахівці не бачать зростання кількості смертей у регіонах, де активно поширюється нова версія коронавірусу. Безумовно, остаточні висновки робити ще рано. З огляду на всі вищевикладені ризики, британська влада вирішила перестрахуватися і запровадити максимальні карантинні обмеження. Швидше за все, це не реакція на небезпеку, а запобігання такій небезпеці (в разі, якщо новий штам справді виявиться таким заразним). Це дозволяє сподіватися, що людство все ж приборкає вірус із короною.

«Ще один висновок з усієї цієї історії — треба поспішати з вакцинацією. Що менше часу вірус перескакує з одного неімунного на іншого, то менше у нього можливостей накопичити ще таких от нехороших змін і піти з-під імунітету, виробленого після щеплення або природного зараження «старими» штамами», — радить Ірина Якутенко.

Не можна не зауважити: всі дані — попередні. Вчені поки що не встигли провести достатньо експериментів, розшифрувати достатню кількість вірусних геномів із зразків, узятих у різних регіонах Великої Британії. Без цієї інформації неможливо зробити однозначні висновки про поширеність, заразність і патогенність нового штаму з непростою назвою VUI-202012/01.