В китае коронавирус мутировал: что значит «мутация», как это происходит и насколько это опасно

Что это означает для вакцины?

По всей вероятности, мутации не повлияют на эффективность вакцины от
COVID-19.

На самом деле, медленный и мягкий характер мутаций является хорошей
новостью для вакцины.

«Вирус все еще настолько похож на первоначальную последовательность,
что нет особых оснований полагать, что различия будут иметь значение с точки
зрения вакцины», — говорит Нейман.

Вакцины, как правило, нацелены на раннюю версию вируса.

Возьмем, например, вакцину против гриппа.

«Ежегодная вакцина против гриппа H1N1 до сих пор использует штамм с
2009 года. Она является родоначальницей различных вариаций, которые появились
после, и, хотя сейчас есть различия, ответ, направленный на предка, похоже,
дает хорошие результаты против всех потомков».

Обычно более старый штамм вируса «сохраняет достаточное количество
функций», что обеспечивает иммунитет против целой группы вариантов, добавляет
Нейман.

Но вирус гриппа мутирует быстро и беспорядочно из года в год.

Кроме того, наша иммунная система «обладает ужасной памятью на вирусы
гриппа», говорит Нейман, отмечая, что иммунный ответ на грипп сохраняется всего
около года, прежде чем мы должны проходить ревакцинацию.

Шляйсс говорит, что лучшей аналогией для COVID-19 является
эпидемический паротит. На протяжении более 45 лет у нас была очень эффективная
вакцина против кори, эпидемического паротита и краснухи (которые также являются
РНК-вирусами).

Эти вирусы мутировали недостаточно, чтобы избежать защиты,
обеспечиваемой вакцинами. То же самое может очень хорошо относиться к COVID-19.

Должна быть возможность создать эффективную вакцину против COVID-19,
которая обеспечит длительный иммунитет против этого конкретного вируса, как и в
случае с многими другими вирусами, которые не меняются быстро.

Когда мы, наконец, получим вакцину против COVID-19, она, вероятно,
защитит людей от «подавляющего большинства циркулирующих штаммов COVID-19 для
предсказуемых мутаций».

Даже если случайные мутации произойдут в будущем, Шляйсс считает, что
в худшем случае мы увидим некоторые выбивающиеся случаи заражения, но у нас не
будет выбивающихся заболеваний, угрожающих жизни.

Как долго держится иммунитет?

До сих пор неясно, как долго будет действовать иммунитет, как только
иммунная система человека победит инфекцию.

Как только инфекция покидает организм, она оставляет маркеры в
иммунной системе — или антитела — которые могут быстро идентифицировать вирус и
бороться с ним, если он появится снова в будущем.

Оглядываясь назад на пандемию SARS в 2003 году, люди, у которых был SARS, получили значительный запас антител против SARS примерно на 2 года, которые обеспечивали им иммунитет против вируса.

Примерно через 3 года эти антитела против SARS сократились, и у людей
появилась более высокая вероятность заражения вирусом снова.

Сроки с антителами против COVID-19 могут быть похожими.

Мы надеемся, что через несколько лет у нас будет достаточно так
называемого «иммунитета населения», от вакцины до естественного иммунитета у
многих переболевших людей, чтобы искоренить заболевание и чтобы повторное
заражение больше не было проблемой.

Даже если спустя годы эти антитела против COVID-19 постепенно исчезнут,
а SARS-CoV-2 вернется, наши органы все равно будут помнить инфекцию и будут
готовы к борьбе.

«Вакцины дарят память», — говорит Шляйсс. Даже если у человека больше
нет высокого уровня антител, потому что его иммунитет изношен, некоторые клетки
мобилизуются и вступают в действие, если обнаружат вирус.

Конечно, невозможно точно предсказать, что произойдет, и как долго будет
сохраняться иммунитет людей.

Коронавирус, как и грипп, может мутировать

Грипп часто поражает детей и обычно имеет более тяжелое течение. В случае с коронавирусом в предыдущих отчетах говорится, что при заражении форма проявления составляет почти 50 процентов бессимптомных случаев.

Иммунологи, признают, что дети болеют COVID-19 так же часто, как и взрослые. В их случае симптомы инфекции гораздо менее выражены.

Это может означать, что они более устойчивы. Также и то, что этот вирус, как и многие детские заболевания, у детей слабее. У взрослых эти воспалительные симптомы гораздо более серьезны.

В группе пожилых людей после 70 лет оба заболевания представляют очень серьезную угрозу и являются серьезными для этих пациентов.

Грипп развивается гораздо быстрее, чем коронавирусная инфекция. В случае гриппа это занимает около 2-4 дней, в то время как в случае COVID-19 для развития заболевания требуется до двух недель от заражения вирусом.

Смертность от коронавируса намного выше и достигает 3,5 процентов инфицированных. В среднем 0,1 процента умирают от гриппа.

Вы можете получить прививку от сезонного гриппа, и это самое большое преимущество, которое мы имеем над этим вирусом. Более 20 исследовательских групп по всему миру работают над вакциной, которая также защитит нас от коронавируса. Работы по такой подготовке обычно занимают несколько лет. В этом случае они проходят в рекордном темпе. В эпоху пандемии некоторые процедуры сводятся к минимуму. Тем не менее, по оценкам экспертов, вакцина будет готова не раньше, чем через год.

Будут ли мутации вируса мешать разработке вакцины?

Модель того, как COVID-19 может измениться, основана на ВИЧ / СПИДе.

Хотя ни одна из мутаций COVID-19 не выглядит особенно важной, есть несколько вещей, на которые стоит обратить внимание. Особое внимание стоит уделить мониторингу любых мутаций в белке вируса, которые будут иметь большое значение для разработки вакцины

Сезон гриппа иллюстрирует потенциальное влияние вирусных
мутаций. Вирусы гриппа постоянно заражают людей, потому что белки на их
поверхности постоянно меняются. Ваша иммунная система не может распознать
перетасованные белки вирусов, поэтому вам нужно делать новую прививку от гриппа
каждый год. К счастью, SARS-CoV-2 немного отличается. Вирусы гриппа имеют
гораздо меньший набор генов, и они постоянно циркулируют между несколькими
видами — свиньями, птицами и людьми. Оба признака делают мутации более
вероятными при гриппе, чем у коронавирусов, которые содержат один из самых
больших вирусных геномов РНК и которые гораздо реже проникают через видовые
барьеры.

Лучшая модель того, как COVID-19 может измениться, основана на самой большой пандемии современности: ВИЧ / СПИД. Благодаря нескольким работам по геномной эпидемиологии, мы знаем, что предок ВИЧ жил безобидно у обезьян, прежде чем прыгать на шимпанзе, вероятно, в результате неуместной еды. У шимпанзе вирус превратился в нечто, похожее на современный ВИЧ. Около 1931 года СПИД впервые появился у человека на юго-западе Камеруна; возможно, кто-то порезался  разделывая шимпанзе. ВИЧ встречался достаточно редко среди жителей африканских деревень до тех пор, пока не попал в город Киншасу Демократической Республики Конго. Как только он достиг городских условий, передача вируса приобрела взрывной характер по всему миру.

Когда в 1981 году был обнаружен ВИЧ, многие опасались, что
он превратится в нечто более смертоносное, возможно, в воздушную форму. Тогда
никто не знал, что вирус существует уже четыре десятилетия, не сильно
изменившись. Еще четыре десятилетия спустя ВИЧ не стал более смертоносным или
заразным, но все же заразил 75 миллионов человек и убил 32 миллиона. Это
отрезвляющие цифры, когда мы сталкиваемся с другой болезнью, которая перешла от
животных к людям. Даже если вирус COVID-19 оказывается медленно меняющимся, как
и ВИЧ, могут потребоваться годы, чтобы полностью взять его под контроль. И еще
много вспышек заболеваний, связанных с распространением видов, вероятно,
связано с ростом населения и посягательством человека на дикую среду обитания.

И вскоре после начала нынешней вспышки китайское правительство прекратило продажу живых животных для пищевых и лечебных целей на слабо регулируемых приморских рынках.

С другой стороны, Китай сделал то же самое после вспышки атипичной пневмонии, когда эпидемиологи пришли к выводу, что вирус зародился у летучих мышей и распространился через похожее на кошку животное, называемое циветой, также продаваемое на приморских рынках. За прошедшие годы традиции и коррупция незаметно привели к открытию таких рынков.

Что такое мутация?

Вирусы не могут размножаться самостоятельно. В то же время их «биологическая миссия» состоит в том, чтобы распространяться как можно больше. Для этого они проникают в клетку-хозяина (в случае SARS-CoV-2 — в человеческую клетку) и начинают в ней размножатся, пока она не погибнет.

Клецки из картошки с овощами, которые могут украсить и новогодний стол: рецепт

В этом году отличусь необычной подачей «Шубы»: понадобится печенье

Певица Зара рассказала, как приготовить вкусный и быстрый десерт

Для этого вирус внедряет свою генетическую информацию в клетку-хозяина. У коронавируса она существует в виде структуры РНК. В ней зашифрована последовательность, состоящая из 30 000 единиц. При копировании этой информации происходят различные сбои, в результате чего возникают не точные копии, а слегка измененные экземпляры. Это и есть мутация.

Как следствие, создается много разных типов вируса. Но в большинстве случаев мутация не меняет его свойств. Мутировавшие вирусы часто ведут себя так же, как оригинал, но в отдельных случаях возникают и различия.

Новый коронавирус мутирует, но очень медленно

Новый коронавирус — это РНК-вирус: коллекция генетического материала,
упакованная внутри белковой оболочки.

Как только РНК-вирус вступает в контакт с хозяином, он начинает делать новые копии, которые могут инфицировать другие клетки.

РНК-вирусы, такие как грипп и корь, более подвержены изменениям и
мутациям по сравнению с ДНК-вирусами, такими как герпес, оспа и вирус папилломы
человека (ВПЧ).

«В мире РНК-вирусов изменения — это норма. Мы ожидаем, что РНК-вирусы
будут часто меняться. Такова их природа», — говорит доктор Марк Шляйсс,
специалист по инфекционным заболеваниям у детей и исследователь из Института
молекулярной вирусологии Университета Миннесоты.

SARS-CoV-2 не является исключением, и в течение последних нескольких
месяцев он мутировал.

Но вирус мутировал очень медленно. И когда он действительно мутирует,
новые копии не сильно далеки от оригинального вируса.

« последовательности оригинальных изолятов из Китая очень близки к последовательностям вирусов, циркулирующих в США и остальном мире», — говорит доктор Джон Роуз, старший научный сотрудник отдела патологии в Yale Medicine, который помогает разрабатывать вакцину от COVID-19.

Что такое вирусные мутации?

SARS-CoV-2, виновный в пандемии COVID-19, контактирует с человеческим организмом уже целый год. Однако всё это время его генетическая информация оставалась неизменной.

Известно, что вирусы распространяются путем репликации внутри клеток организма-носителя. И если все идет удачно, то генетически идентичные копии вируса захватывают все новые и новые клетки, а через них передаются другим носителям.

В случае с респираторными вирусами, к которым относится и наш знакомый SARS-CoV-2, это чаще всего клетки эпителия верхних дыхательных путей.

Однако организм носителя рано или поздно знакомится с любым вирусом и учится ему противодействовать. Вирусные мутации – это по сути адаптационный механизм, который позволяет обойти иммунную защиту.

Мутации происходят по трем основным причинам:

1. Ошибка в процессе репликации;

2. В организме носителя есть другой «конкурирующий» вирус (например, вирус герпеса);

3. На вирус оказали воздействие иммунные клетки.

Так или иначе непрерывные мутации – это ключ к эволюции вирусов. И поэтому, кстати говоря, они считаются самыми изменчивыми организмами на планете

При этом все перемены в геноме вирусов бывают и прогрессивными, и нейтральными, и регрессивными. Если изменения генетической информации улучшают его способности заражать и размножаться, она скорее всего закрепится и поможет вирусу распространяться экспоненциально.

Возвращаясь к SARS-CoV-2, ключевой вопрос: смогут ли его мутации научить его сопротивляться иммунитету?

Вирус и без того считается высококонтагиозным, а пневмония, которую он спровоцировал, убила уже более 1,4 млн. человек по всему миру. Но повысится ли его заразность и смертоносность вместе с мутациями?

Какие штаммы коронавируса существуют?

Основных штаммов нового коронавируса семь, они обозначаются буквами GR, G, GH, O, S, L и V. Всё началось со штамма L – именно его обнаружили в китайском Ухане в декабре 2019 года. Однако теперь он постепенно исчезает.

Основные штаммы коронавируса. На графике видно, что штамм L, вышедший из Уханя (оранжевый), постепенно исчезает / Графика с сайта gisaid.org

Остальные штаммы распределены по миру неоднородно: на каждом континенте наиболее распространено, как правило, не более двух основных вариаций. Их распространение можно наблюдать на составленной учёными интерактивной карте Nextstrain, отслеживающей мутации вируса.

Мутация вируса с января 2020 года по регионам / Графика с сайта nextstrain.org

Российский научный центр «Вектор» в октябре сообщил, что выявил более 80 мутаций коронавируса на территории страны. Но широко распространены в основном два штамма: европейский и азиатский, сообщили в «Роспотребнадзоре». При этом последний завезён не из Китая, а из других азиатских стран.

Эти два штамма находят у 99% исследуемых в России, сообщали в ведомстве.

SARS-CoV-2 уже мутировал?

Стоит ли бояться мутаций?

Основной вопрос, который стоит перед учёными в связи с мутациями коронавируса, – это способность вакцины сформировать иммунную защиту, которая будет одинаково устойчива к разным штаммам. Важен также вопрос различий в воздействии на инфицированного: например, могут ли одни штаммы быть заразнее других.

Из заявлений «Роспотребнадзора» следует, что мутации вируса не так страшны. Но в научной литературе уже сообщалось о нескольких случаях повторного заражения коронавирусом.

Чтобы признать заражение повторным, учёные каждый раз проверяют генетический состав возбудителя и убеждаются, что штамм вируса отличается от того, что вызвал заболевание в первый раз – иначе нельзя с уверенностью утверждать, что это именно вторичная инфекция, а не затянувшийся первичный случай.

Голландское информагентство BNO ведёт счётчик всех повторных заболеваний, о которых когда-либо сообщалось, сопроводив каждый ссылкой на источник. Согласно информации агентства, в мире известно о 24 случаях повторного заражения, одно из них стало смертельным»: умерла 89-летняя пациентка из Нидерландов с онкологическим заболеванием.

Повторные заражения происходили также в Гонконге, Бельгии, США и Эквадоре.

Однако, по её словам, это не означает моментальное изменение эпидемиологической ситуации с Covid-19.

В октябре в журнале Lancet было опубликовано исследование, описывающее два случая повторного заражения коронавирусной инфекцией. У одного из пациентов из штата Невада, США, после повторного заражения болезнь протекала тяжелее. 25-летнему больному потребовалась госпитализация из-за кислородной недостаточности, компьютерная томография выявила у него наличие вирусной пневмонии.

Учёные выяснили, что он заразился другим штаммом, генетически отличным от прошлого возбудителя болезни. «Таким образом прошлое воздействие SARS-CoV-2 может не гарантировать полного иммунитета», – делают вывод учёные

Они напоминают, что все люди, независимо от того, был ли у них ранее диагностирован коронавирус или нет, должны принимать одни и те же меры предосторожности

Как изменился и изменится ли CoVID-19?

С начала пандемии вирус не претерпел никаких существенных изменений. Он мутирует так же, как и все вирусы. Но из 100 с лишним мутаций, которые были задокументированы, ни одна не стала доминирующей. Вирус удивительно стабилен, учитывая, сколько случаев передачи мы наблюдаем сегодня. При этом никакого эволюционного давления на вирус нет – он и так превосходно передается. Но это не значит, что CoVID-19 не будет мутировать. Так, в нескольких образцах вируса SARS-CoV-2, выделенных у инфицированных жителей Сингапура, отсутствует часть генов, которые также исчезли из SARS – тяжелый острый респираторный синдром – на более поздних стадиях его эпидемии в 2003 году. Однако причины, по которым некоторые коронавирусы смертельны, а другие нет, остаются неясными.

Пандемия – это плохо, однако она не будет длиться вечно

Как правило, большинство вирусов с которыми человечество хорошо знакомо, преследуют одну и ту же цель – размножаться как можно эффективнее. Так, смерть инфицированного хозяина не приносит вирусу ничего, кроме поражения – вирус погибает вместе с носителем. Причиной смерти является иммунный ответ организма – иногда иммунитет так агрессивно борется с возбудителем инфекции, что это приводит к повреждению здоровых тканей. Грубо говоря, иммунитет становится намного опаснее самого вируса. По мнению Акико Ивасаки из Йельской медицинской школы, любому вирусу нужно время, чтобы адаптироваться к новому хозяину. Когда вирусы впервые испытывают нас, они не знают, что делают, а потому склонны вызывать необычные реакции организма и становятся причиной смерти.

Мутирует ли новый коронавирус, тем временем, остается неизвестным. Учитывая скорость его распространения, его главная цель – размножение достигнута. Поэтому можно предположить, что CoVID-19 вряд ли мутирует в крайне опасный штамм с высокой летальностью. Скорее всего, спустя время и даже после изобретения вакцины SARS-CoV-2 никуда не денется. Многие ученые полагают, что вирус будет циркулировать среди популяции как обычные ОРВИ и сезонный грипп. Однако после того, как большая часть населения Земли переболеет CoVID-19, он больше не будет представлять такой опасности.

Могут ли мутации быть опасными или полезными?

Теоретически даже небольшие мутации генетической информации могут изменить свойства вируса. Многие из этих возможных изменений могут быть неблагоприятными для человека: вирусы могут стать более заразными и быстрее распространяться, например, стать устойчивыми к антителам или лекарствам или дольше выживать вне клеток-хозяев.

Украшаем стену эффектным рисунком. Делюсь простым экономным способом

В белом карлике ученые обнаружили литий — самый загадочный элемент Вселенной

Мамы и дочки из Индонезии носят похожие наряды, и люди теряются — кто есть кто?

Но от мутаций может быть и польза. Высокий уровень инфекционности в сочетании с низкой смертностью может быть идеальным для распространения вируса — как в случае с гриппом. Мутации в этом направлении, конечно, были бы в интересах людей. Исторически это уже происходило аналогичным образом с коронавирусом OC43. Сегодня это один из четырех штаммов, которые вызывают только легкие симптомы, похожие на простуду.

Мутации не делают его более смертоносным

Мутации вируса, вроде тех, что происходят в Италии, а также в
Нью-Йорке, не кажутся более заразными или смертельными, чем исходный штамм,
появившийся в конце декабря в Ухане, Китай.

Хотя существует очень редкая вероятность того, что вирус может
мутировать и стать более агрессивным, РНК-вирусы с большей вероятностью
мутируют в более слабую версию.

«Почти любые мутации приводят к тому, что некоторая часть вируса будет
работать хуже, чем раньше. Чаще всего мутации появляются и снова отмирают», — полагает
доктор Бенджамин Нейман, глава биологического факультета Техасского университета
A&M в Тексаркана.

Но характеристики и признаки этого исходного штамма и его мутаций не
сильно отличаются друг от друга.