В мире то и дело находят новые мутации коронавируса. И от этого очень тревожно Рассказываем, что о них известно и справятся ли с ними вакцины
Виновник пандемии — коронавирус сейчас уже совсем не тот. Он мутирует быстрее, чем об этом сообщат в новостях*. Только в России, по словам главы Роспотребнадзора Анны Поповой, обнаружили 1,5 тысячи мутаций коронавируса, а недавно к нам попал британский вариант.
The Village собрал все, что известно о британском штамме и других мутациях, обнаруженных за последнее время. А еще узнал у вирусолога, профессора МГУ и доктора биологических наук Алексея Аграновского, нужно ли бояться того, что коронавирус меняется так быстро, и самое главное — не повлияет ли это на эффективность вакцин.
* Пока готовился этот текст, американские исследователи рассказали о новой разновидности коронавируса в Калифорнии. Но писать про нее мы не стали, чтобы успеть выпустить статью, пока в мире не нашли новую мутацию.
Британский штамм
Ближе к Новому году и в без того неспокойном 2020-м стало больше поводов для тревоги: власти Великобритании сообщили, что по стране бродит новый вид коронавируса. И он гораздо заразнее, чем первоначальный китайский вариант. Точных данных не было тогда, нет и сейчас, но, по словам британского премьера Бориса Джонсона, этот тип коронавируса распространяется на 70 % быстрее привычного.
Новый штамм в стране обнаружили еще в конце сентября, но широко известно о нем стало лишь в начале зимы (тогда его назвали VOC 202012/01). Сперва он захватил Юго-Восточную Англию, оттуда стал расползаться по всему королевству, добравшись и до Лондона. И хотя этот тип коронавируса оказался более заразным, в целом он не тяжелее, чем привычный нам штамм. Больше опасений вызвало то, что существующие вакцины против новой мутации могут не сработать.
Дело тут вот в чем
У вируса есть шипы, которым тот присоединяется к человеческим клеткам. Одну из 17 мутаций (ее код N501Y), отличающих новый штамм от других вариантов, обнаружили на участке белка шипа (S-белка, или спайкового белка). Эта мутация, вероятно, дает коронавирусу преимущество — повышает способность прикрепляться к клеткам. В теории чем лучше сцепленность, тем более заразной может быть инфекция, но точных исследований на этот счет пока нет.
С этим же спайковым белком связываются антитела, которые нейтрализуют вирус, и мутация может привести к тому, что его просто перестанут замечать. Но и это лишь гипотеза, эпидемиологи все еще выясняют, не ослабит ли штамм эффективность вакцин. В то же время некоторые исследования показывают, что с новым типом коронавируса антитела борются не хуже, чем с тем, который никак не поменялся. И специалисты предполагают, что мутация вряд ли помешает появлению иммунитета.
Откуда вообще взялся в Великобритании новый штамм, никто точно не знает. Но есть предположение, что вирус может мутировать, если слишком долго находится в организме человека со слабым иммунитетом. Одно из исследований описывает ускоренную эволюцию коронавируса, который сохранялся около пяти месяцев у пациента с аутоиммунным заболеванием (у него был антифосфолипидный синдром, способный провоцировать тромбы). Изменения нашли и в самом спайковом белке, и на его участке, отвечающем за связывание с человеческими клетками.
Тем временем британские власти усилили сдерживание инфекции. В столице и других населенных регионах страны даже запретили собираться несколькими семьями в Рождество. Только вот к середине декабря новый штамм обнаружили уже больше чем у половины всех заболевших в Лондоне, а затем он перекинулся за границу — по крайней мере, тогда его нашли в Нидерландах, Дании и даже Австралии. Европейские и другие страны стали сворачивать авиасообщение с королевством. Российские власти приостановили полеты в Великобританию и обратно только 22 декабря — через два дня после того, как государство официально объявило о новом штамме.
Все остававшееся до Нового года время эпидемиологи уверяли, что в Россию британский коронавирус никто не завез. Потом по всей стране начались праздничные каникулы, и лишь вечером перед первым рабочим днем глава Роспотребнадзора Анна Попова сообщила: первого россиянина, зараженного новым штаммом, все же зарегистрировали. Причем обнаружили его еще в конце 2020 года, а с ноября и до закрытия авиасообщения из Великобритании в Россию прилетели более 7 тысяч человек. Их всех, как утверждала Попова, нашли и проверили. «Только у одного человека был коронавирус нового штамма. При этом человек чувствовал и чувствует себя хорошо, у него не было никаких симптомов, он уже не выделяет этот вирус», — успокаивала она.
Распространяться по России новый штамм не стал, уверяли в Роспотребнадзоре. К 13 января первый зараженный россиянин был уже здоров, а вот британский коронавирус пошел дальше, и к этому моменту его обнаружили в 50 странах. По данным на 19 января, их стало на десяток больше.
Вирус из Южной Африки
Почти одновременно с британским вариантом, но уже в другой части света начал распространяться еще один штамм коронавируса. Его обнаружили в Южно-Африканской Республике, и от других известных видов его отличают восемь мутаций, хотя у этого, как и у британского, есть N501Y (именно поэтому новый тип назвали N501Y.V2). Совпадает и еще пара изменений в геноме, но появились оба штамма независимо друг от друга и никак не связаны.
Тем не менее южноафриканский тип тоже оказался очень заразным, и с появлением мутации правительство связывает начало второй волны в стране. По данным ВОЗ, новый штамм уже к середине ноября вытеснил другие варианты коронавируса сразу в трех провинциях. В ЮАР также заметили, что в последнее время чаще заражаться стали молодые люди без хронических заболеваний, способных проявляться в острой форме. И пару дней назад эпидемиологи выяснили: новый штамм распространяется на 50 % быстрее, чем все остальные варианты, а еще легче связывается с человеческими клетками. Но свидетельств того, что из-за него COVID-19 болеют тяжелее, пока нет.
Тревогу все же вызвала пара мутаций, которыми южноафриканский вариант отличается от британского — K417N и E484K. Их тоже обнаружили в белке шипа, и вторая, как предполагают исследователи, может ускользать от антител, которые производит вакцина. Ученые изучают, насколько эффективны прививки против этого штамма, но уже сейчас они видят, что вакцины не окажутся совсем бесполезными.
Скорее всего, эта мутация сама по себе или в сочетании с другими может снизить эффект от вакцинации, но точно сказать пока нельзя. Исследование американской лаборатории Bloom Lab показало, что E484K действительно ослабляет способность антител нейтрализовать вирус, но не выключает ее полностью. А вакцины, которые протестировали специалисты (по крайней мере, Pfizer), сработали и против этой мутации, причем титры антител в этом случае были выше, чем при исследовании совсем не поменявшегося вируса.
Другие работы показали, что именно эта мутация спровоцировала повторное заражение коронавирусом в Бразилии. Инфекцию нашли у медика, причем до этого он уже переболел COVID-19. В первый раз мужчина заразился в июне, но штаммом, который давно циркулировал в стране. Второй раз коронавирус у него нашли в сентябре-октябре, и это был другой тип вируса — с мутацией E484K. К тому моменту с ним уже сталкивались в Рио-де-Жанейро, а потом в нескольких штатах на юге, северо-востоке и севере страны. Эпидемиологи решили выделять его как бразильский вид коронавируса B.1.1.28.
Перекрестный вариант
Новому году — новый штамм. Очередную мутацию в начале января обнаружили японские эпидемиологи. Они заметили, что коронавирусом заразились четыре туриста, которые вернулись в Токио из бразильского Амазонаса. Только у них был новый, неизвестный до этого вид, хотя и пересекающийся как с британским, так и с южноафриканским вариантом. От одного он взял мутацию N501Y, из-за которой вирус, вероятно, более заразен, от другого — E484K, и она, скорее всего, помогает спрятать вирус от антител.
При этом от бразильского варианта B.1.1.28 попавший в Японию штамм отличался. Специалисты из крупнейшего исследовательского центра в Латинской Америке затем сообщили, что этот тип коронавируса появился в тропических лесах Амазонки. И, вероятно, совсем недавно — в декабре прошлого года, а может быть, даже в январе.
На этом открытия вирусологов и эпидемиологов не закончились. Лишь два дня назад в одной из клиник Баварии обнаружили еще один тип коронавируса, отличавшийся от других зарегистрированных вариантов, включая британский и южноафриканский. Новый штамм нашли у 35 пациентов, и пока о нем почти ничего не известно. Образцы отправили для изучения в клинику «Шарите». Администрация баварской больницы причин для беспокойства сейчас не видит и предполагает, что этот штамм может оказаться безобиднее, чем другие.
Есть ли в России свой штамм
Две недели назад российские ученые опубликовали препринт исследования, которое описывает 18 мутаций коронавируса у женщины с раком (лимфомой четвертой стадии). Она заразилась в палате, когда проходила химиотерапию в апреле, а ее тесты на COVID-19 показывали положительный результат вплоть до сентября.
В организме женщины, кроме прочего, нашли две мутации в белке шипа, близкие к тем, что в ноябре обнаружили у датских норок. Откуда они взялись, трудно сказать: ни сама пациентка, ни ее родственники, судя по выводам исследователей, не связаны с местами, где разводят животных.
Газета «Известия» предположила, что это может быть российский штамм коронавируса. Но даже биологи и генетики, которых опросили в издании, это не подтверждают. Хотя бы потому, что такое сочетание мутаций нашли лишь у одного человека. Да и в центре «Вектор» утверждают, что дальше этот штамм не пошел и называть его российским некорректно.
Сработают ли вакцины
Появление новых штаммов коронавируса — совершенно естественный процесс, в котором нет ничего неожиданного, и тревожиться по этому поводу не нужно, считает Алексей Аграновский. «Вирус, особенно тот, что содержит РНК, всегда мутирует. В его систему копирования информации заложена ошибочность, из-за этого и случаются мутации — вставляются не те буквы. У вирусов с таким типом генома — и у гриппа, и у вируса табачной мозаики — это происходит самоходом», — поясняет он.
Роспотребнадзор уверяет, что все найденные мутации касаются лишь 0,1 % генома коронавируса — ни на диагностику COVID-19, ни на эффективность прививок это не влияет. «Британский штамм опасен тем, что лучше заражает. Это так. Но, несмотря на то что вирусы могут меняться, вакцины будут действовать против этих штаммов — британского, южноафриканского и прочих, — потому что вакцина вызывает образование антител, которые взаимодействуют с разными участками белка шипа», — добавляет Аграновский.
По его словам, ситуация, при которой изменятся все участки спайкового белка, очень маловероятна. «Но предположим, что все-таки возникнет штамм, который уходит от вакцины. В этом случае надо просто заменить белок шипа старого штамма на белок шипа нового. Это довольно простая процедура, и такая переделанная вакцина не будет требовать серьезных циклов новых тестирований — на животных, на добровольцах. Она совершенно безопасна, она, по сути, такая же», — рассказывает вирусолог.
На то, чтобы переформатировать вакцину, как предполагает Аграновский, понадобится всего неделя, если речь идет о российском «Спутнике V» или о препарате, разработанном американской компанией Pfizer. На переделку вакцины «ЭпиВакКорона», созданной центром «Вектор», или той, над которой работает центр имени Михаила Чумакова, может уйти больше времени.
При этом сейчас нет никаких оснований считать, что российская вакцина не справится с новым штаммом, утверждают власти. Она сработает против нового британского варианта так же успешно, как и против мутаций, возникших раньше, уверены в Российском фонде прямых инвестиций. «„Спутник V“ уже неоднократно показывал свою эффективность, несмотря на предыдущие мутации в S-белке», — говорил директор фонда Кирилл Дмитриев. А то, что вирус будет мутировать, учитывалось при создании вакцины, и по всем критериям новые штаммы не ослабляют ее, добавляет разработчик препарата.
Различают ли тесты новые штаммы
Пока нет ни одного открытого исследования, показавшего, как в действительности российские вакцины справляются с появившимися мутациями. Центр «Вектор» еще в декабре выделил британский коронавирус из образцов заразившегося им россиянина и продолжает изучать этот вариант.
К 16 января Роспотребнадзор сообщил, что придумал специальный тест, который будет определять британский штамм. Результат он покажет через 1,5 часа после того, как у человека взяли мазок. Пока исследователи завершают испытания, и, по словам Анны Поповой, система тестов, которая сможет различать штаммы, появится в России через две-три недели. «Это не частная история — один вирус и второй вирус. Будут третьи мутации, и мы сделаем такую тест-систему, будет четвертая мутация, и мы сделаем такую тест-систему», — пообещала она.
Однако сейчас быстро провериться на конкретный тип коронавируса не получится. Обычные ПЦР-тесты не распознают штаммы, хотя глава Роспотребнадзора считает иначе. Рассказывая о первом россиянине с британским вариантом, она утверждала, что «тест-системы, которые действуют в Российской Федерации, обнаруживают этот вирус». Ей возражает Алексей Аграновский. «Нужны более углубленные и сложные тесты, чтобы сказать, какой штамм у больного. Сейчас [с помощью ПЦР-тестов] можно выяснить, „плюс“ или „минус“ — есть некий вариант COVID-19 или нет. Но это не значит, что вообще нельзя определить конкретный штамм, просто на это нужно больше времени и денег», — объясняет он.
В России, добавляет вирусолог, занимаются расшифровкой генома (секвенированием) британского варианта. Правда, делают это выборочно. «Но тем не менее ставится достаточно много тестов, которые позволяют судить — „британец“ или не „британец“», — отмечает Аграновский. Анна Попова же убеждена: слишком пристально изучать каждый вирус не нужно. По ее мнению, заниматься секвенированием стоит тогда, когда «есть особенное течение» болезни или слишком быстрое распространение штамма.
В итоге узнать, как много человек заразились коронавирусом с определенной мутацией, пока невозможно. «Но мы можем делать выборочные тесты и понять, насколько широко некий штамм X распространен», — говорит Аграновский. В случае с британским вариантом выборка сужается, ведь там есть целевая группа — те, кто приехал из Великобритании. Если мутацию станут находить у десятков человек, это значит, что она пошла дальше. «Каждый случай не отследишь, но достоверную картину создать возможно», — заключает вирусолог.
Обложка: NIAID / Flickr / (CC BY 2.0)
