Что такое штамм и изолят вируса

Обновлено: 18.04.2024

ОТ НАУКИ К ПРОИЗВОДСТВУ

САМАЯ СЛОЖНАЯ ЗАДАЧА

- Айдар Айратович, многим интересно: почему ваша вакцина появилась последней из трех? Сколько времени в общей сложности ушло на ее разработку?

- В условиях пандемии сначала выстрелили современные технологии - аденовирусные, мРНК-вакцины и другие, - продолжает Айдар Ишмухаметов. - Потому что они более мобилизационные, более быстрые. Это логика развития науки и производства у нас и в мире. А сейчас подтягиваются фирмы-производители, которые веками занимались разработкой и выпуском цельновирионных вакцин в разных странах. Скоро таких вакцин будет производиться все больше и больше.

- Осенью прошлого года. Примерно 6-7 месяцев назад.

- Кто-нибудь из них заболел ковидом?

- Нет, ни один человек.

- Наличие и уровень антител - это показатели так называемой иммунологической эффективности, способности организма давать один из видов иммунного ответа. Есть еще эпидемиологическая эффективность, которая показывает способность вакцины защищать в реальной жизни (протективность). Между первым понятием и вторым не надо ставить знак равенства. Чтобы узнать протективность вакцины, проводится третья фаза клинических исследований. Мы подали документы для разрешения на запуск этой фазы. Надеемся, что решение будет принято до конца мая.

В целом же отсутствие антител на том или ином этапе не является критичным. Люди разные, сам режим выработки антител может немного различаться. Не исключено, что в дальнейшем подходы будут другими. Возможно, кому-то потребуется третья иммунизация (сейчас вакцинация состоит из двух этапов с разницей в 2-3 недели. - Ред.) в зависимости от состояния здоровья, возраста, сопутствующих заболеваний, которые могут снижать иммунный ответ. Эти вопросы прорабатываются.

- Вы это как-то проверяли?

- Это выясняется только на практике. Проводятся эпидемиологические исследования - какие штаммы коронавируса циркулируют на той или иной территории. Параллельно идет вакцинация. Тогда становится понятно, против каких штаммов работает прививка, в какой мере и кто, невзирая на вакцинацию, заболел. Это касается не только нашей вакцины, но и всех существующих в мире.

О СИЛЕ ИММУНИТЕТА

- В среднем через 42 дня после первой вакцинации. Важно не забывать, что люди разные. Мы говорим о контрольных сроках, когда берем анализ крови для предоставления сведений в Минздрав и другие органы для отчетности. На практике срок выработки иммунитета может варьироваться в зависимости от возраста, сопутствующих заболеваний, индивидуальных особенностей человека.

- Это оценочная категория. О многих вещах легко рассуждать, имея в виду результаты опытов в пробирке или работу на животных. На самом деле человеческий организм устроен не так, чтобы реагировать на что-то однобоко и совершенно изолированно. Иммунитет - единая, комплексная система. Клеточное звено, скажем, участвует в распознавании чужеродных агентов. Трудно представить, чтобы было преимущественное влияние вакцины исключительно на ту или иную часть иммунитета.

- Убить вирус просто. Основная технологическая проблема в том, чтобы он при этом сохранил свои иммуногенные свойства, то есть способность вызывать иммунный ответ.

Затем вводили полученный вирус подопытным животным - чтобы убедиться, что он полностью безопасен и сохраняет иммуногенные свойства.

ЧТО ИЗВЕСТНО О ПОБОЧНЫХ ЭФФЕКТАХ

- Из трехсот добровольцев, участвовавших в 1 и 2 фазе испытания вакцины, побочных эффектов не было ни у кого. Максимум - небольшая боль и отечность в месте введения ненадолго.

- Диванные эксперты утверждают: мол, отсутствие побочки у цельновирионной вакцины заведомо говорит о том, что она слабая.

- Это глупость. Вся история цельновирионных вакцин показывает: они низкореактогенные. Фактически вакцинация ими это имитация нормального, естественного процесса встречи с инфекционным агентом. Человек реагирует только на него, а не еще на какие-то сопутствующие элементы. Поэтому прививка в абсолютном большинстве случаев переносится легко.

В ТЕМУ

- Айдар Айратович, сторонники доказательной медицины ждут официальных публикаций о вашей вакцине в международных рецензируемых журналах. Какие планы на этот счет?

- Это не ставилось первоочередной задачей. Нужно было прежде всего сделать хорошую вакцину. У нас мало времени и достаточно небольшой коллектив, порядка 50 научных сотрудников и технологов. Одни и те же люди выделяли, культивировали вирус и вышли на производство. А теперь мы спокойно обобщаем материалы, это нормально. Уже вышло две статьи в международных журналах. Готовим и оформляем новые по мере возможности.

Введение. Вирус клещевого энцефалита (ВКЭ) – важнейший с медицинской точки зрения представитель одноимённой серогруппы рода Flavivirus семейства Flaviviridae. По мнению разных исследователей, существует от 3 до 5 субтипов ВКЭ, самым распространённым из которых является сибирский.

Цель работы – сравнение биологических свойств и выявление филогенетических связей большой группы изолятов ВКЭ сибирского субтипа, циркулирующего в природных очагах юга Восточной Сибири в современный период (2006–2019 гг.).

Материал и методы. Иксодовых клещей (Ixodidae) и мелких млекопитающих (Mammalia) из природных очагов клещевого энцефалита (КЭ) Иркутской области, Республики Бурятия и Республики Тыва, а также материал от пациентов исследовали на маркеры ВКЭ в иммуноферментном анализе (ИФА) и полимераз- ной цепной реакции с обратной транскрипцией (ОТ-ПЦР). Из суспензий, показавших положительные результаты, изолировали вирус и изучали его патогенность для белых мышей (Mus) (БМ) при разных путях введения. Анализ нуклеотидных последовательностей гена Е изолятов проводили на уровне 1 пассажа. Филогенетическое дерево строили в программе MEGA X.

Заключение. Дальнейшие работы по поиску участков генома ВКЭ, ассоциированных с патогенностью, требуют определения и изучения полногеномных последовательностей репрезентативной группы штаммов, обладающих разными биологическими свойствами.

Ключевые слова

Для цитирования:

For citation:

Введение

Штаммы сибирского субтипа способны вызывать весь спектр вариантов клинического течения КЭ у человека – от инаппарантных до тяжёлых очаговых форм с летальным исходом [13][14], что может быть обусловлено в числе других факторов гетерогенностью популяции инфекционного агента по признаку вирулентности.

Цель данного исследования заключалась в сравнении биологических свойств и выявлении филогенетических связей большой группы изолятов ВКЭ сибирского субтипа, циркулирующего в природных очагах
юга Восточной Сибири в современный период.

Материал и методы

Из клещевых и мозговых суспензий, показавших положительный и/или сомнительный результат на наличие антигена (АГ) и РНК ВКЭ изолировали вирус на беспородных белых мышах (БМ) 2–3-дневного возраста [15] со сроком наблюдения 21 сут. Часть клещевых суспензий, отрицательных и/или сомнительных по результатам ИФА, преимущественно полученных с территорий с низкой численностью клещей (Усть-Ордынский Бурятский округ, УОБо), исследовали на микрокультуре клеток СПЭВ (SPEV) по наличию цитопатического действия (ЦПД) вируса [15] с последующим ИФА-тестированием и закреплением в пассажах на мышах.

Для расшифровки нуклеотидных последовательностей штаммы ВКЭ брали в работу не позднее уровня 1 пассажа, поскольку геном вируса может претерпевать изменения при адаптации к лабораторным животным [16]. В 29 случаях удалось секвенировать участок гена Е непосредственно из клещевой суспензии, в 2 случаях – из мозговой суспензии первого заражения БМ (в пассажах штаммы не закрепились).


Рис. 1. Дендрограмма нуклеотидных последовательностей гена Е (1193 п.н.) штаммов и изолятов вируса клещевого энцефалита, выделенных на юге Восточной Сибири (модель GTR+F+I+G4).
Примечание. Условные обозначения в названиях последовательностей в зависимости от источника изоляции: Ip – Ixodes persulcatus, H – human, M – mouse. Указана поддержка основных узлов >0,5.
Цифрами обозначены филогенетические кластеры, связанные с местом изоляции: 1, 2, 5 – Иркутская область, Иркутский район, Байкальский тракт; 3 – Иркутская область, Усть-Ордынский Бурятский округ; 4 – Республика Тыва; 5 – Республика Бурятия.
Fig. 1. Dendrogram for the nucleotide sequences of E gene (1193 bp) of the tick-borne encephalitis virus isolates from Southern East Siberia territory (the GTR+F+I+G4 model).
Note. The symbols in the sequences names indicate the source of isolation: Ip, Ixodes persulcatus; H, human; M, mouse. Main nodes support >0.5.
Numbers mark phylogenetic clusters associated with place of isolation: 1, 2, 5 – Irkutsk Region, Irkutsk district, Baikal road; 3 – Irkutsk Region, Ust’-Orda Buryat area; 4 – Republic of Tuva; 5 – Republic of Buryatia.

В процессе статистической обработки результатов использовали общепринятые методы: определение t-критерия, критерия Манна–Уитни и коэффициента ранговой корреляции Спирмена rs [23]. За уровень статистической значимости принимали величину р < 0,05 при 95% доверительном интервале. Расчёты проводили с помощью программы Microsoft Excel 2007. Карта изолятов создана с использованием программного продукта ArcGIS 9.3 (ESRI, Redlands, CA, США).

Результаты

Таблица 1. Изоляты вируса клещевого энцефалита с территорий юга Восточной Сибири (2006–2019 гг.)
Table 1. The tick-borne encephalitis virus isolates from Southern part of East Siberia (2006–2019)



Примечание. ОТ-ПЦР – полимеразная цепная реакция с обратной транскрипцией.
Note. RT-PCR, reverse transcription polymerase chain reaction.

Таблица 2. Генетическая принадлежность изолятов и биологические свойства групп штаммов вируса клещевого энцефалита с разных территорий Прибайкалья
Table 2. Genetic identity and biological features of strains from different areas of Baikal Region



Примечание. * данные приведены с учётом изолятов РНК; ** – один штамм – сибирский mix.
Note. * the data are given including RNA-isolates; **, one strain, siberian mix.


Рис. 2. Места изоляции вируса клещевого энцефалита на территории Прибайкалья (Иркутская область и Республика Бурятия) (а) и Республики Тыва (б) в 2006–2019 гг.
Fig. 2. Locations of the tick-borne encephalitis virus isolation in the territory of Baikal Region (Irkutsk Region and Republic of Buryatia) (a) and Tyva Republic (b) in 2006–2019.


Гликопротеин Е является основным белком оболочки ВКЭ и содержит штаммо-, типоспецифические, а также комплекс- и группореактивные детерминанты [27]. Филогенетический анализ по фрагменту гена Е не показал связи вирусной нагрузки у пациентов и тяжести течения заболевания у них с положением изолята на дереве [28], равно как и с его зоологическим происхождением; в то же время кластеризация коррелировала с географией штамма [29]. Аналогично этому в нашем исследовании филогенетический анализ последовательностей данного гена продемонстрировал связь штаммов с местом их изоляции, но не с хозяином или патогенностью для БМ.

В то же время полногеномное секвенирование штаммов позволило выявить замены в генах неструктурных белков ВКЭ, вероятно, влияющие на изменение патогенности [30][31]. По всей видимости, продолжение работы в данном направлении требует анализа полногеномных последовательностей репрезентативной группы штаммов с разной патогенностью для человека и лабораторных животных.

Заключение

Полученные нами сведения о молекулярно-генетических и биологических свойствах выделенных штаммов ВКЭ могут иметь как теоретическое, так и прикладное значение для комплексного мониторинга КЭ и планирования профилактических санитарно-противоэпидемических мероприятий, поскольку свойства вирусной популяции в природных очагах данного заболевания могут оказывать влияние на заболеваемость людей. В дополнение к этому данные о современной структуре популяции ВКЭ на юге Восточной Сибири вносят вклад в дальнейшее изучение некоторых аспектов эволюции вируса и вызываемой им инфекции в меняющейся экологической и эпидемиологической обстановке.

Список литературы

8. Карань Л.С., Погодина В.В., Колясникова Н.М., Левина Л.С., Герасимов С.Г., Маленко Г.В., и др. Сибирский подтип вируса клещевого энцефалита, доминирующий на территории России. Генетические кластеры. Медицинская вирусология. 2013; 27(1): 87.

9. Сидорова Е.А., Адельшин Р.В., Мельникова О.В., Борисова Т.И., Андаев Е.И. Анализ полипротеина штаммов вируса клещевого энцефалита, выделенных в 60-х годах ХХ века и в со- временный период на территории Забайкалья и Прибайкалья. В кн.: Покровский В.И., ред. Молекулярная диагностика. Сборник трудов. Том 2. Тамбов: Юлис; 2017: 207–8.

10. Погодина В.В., Фролова М.П., Ерман Б.А. Хронический клещевой энцефалит. Этиология, иммунология, патогенез. Новосибирск: Наука; 1986.

12. Конькова-Рейдман А.Б., Злобин В.И. Патоморфоз клещевого энцефалита на Южном Урале: современное состояние проблемы. Инфекционные болезни. 2016; 14(S1): 141.

13. Погодина В.В., Карань Л.С., Колясникова Н.М., Левина Л.С., Маленко Г.В., Гамова Е.Г., и др. Эволюция клещевого энцефалита и проблема эволюции возбудителя. Вопросы вирусологии. 2007; 52(5): 16–21.

14. Козлова И.В., Верхозина М.М., Дорощенко Е.К., Лисак О.В., Карань Л.С., Ткачев С.Е., и др. Результаты генотипирования штаммов и изолятов РНК вируса клещевого энцефалита, выделенных от больных людей в Иркутской области и Республике Бурятия. В кн.: Покровский В.И., ред. Молекулярная диагностика. Том 1. М.: МБА; 2014; (1): 520–1.

15. Мейхи Б., ред. Вирусология. Методы. Пер. с англ. Москва: Мир; 1988.

16. Якименко В.В., Дрокин Д.А., Калмин О.Б., Богданов И.И., Иванов Д.И. К вопросу о влиянии host-эффекта на штаммовую изменчивость вируса клещевого энцефалита. Вопросы вирусологии. 1996; 41(3): 112–7.

18. Маниатис Т., Фрич Э., Сэмбрук Дж. Методы генетической инженерии. Молекулярное клонирование. Пер. с англ. Москва: Мир; 1984.

19. Hall T.A. BioEdit: a user-friendly biological sequence alignment editor and analysis program for Windows 95/98/NT. Nucleic Acids Symposium Series. 1999; (41): 95–8.

23. Закс Л. Статистическое оценивание. Пер. с нем. Москва: Статистика; 1976.

24. Pogodina V.V., Savinov А.P. Variation in the pathogenicity of viruses of the tick-borne encephalitis complex for different animal species. I. Experimental infection of mice and hamsters. Acta Virol. 1964; 8: 424–34.

25. Леонова Г.Н., Мураткина С.М., Кругляк С.П. Изучение вирулентности штаммов вируса клещевого энцефалита, изолированных на юге советского Дальнего Востока. Вопросы вирусологии. 1990; 35(5): 399–401.

27. Злобин В.И., Горин О.З. Клещевой энцефалит: Этиология. Эпидемиология и профилактика в Сибири. Новосибирск: Наука; 1996.

Об авторах

Мельникова Ольга Витальевна, д-р биол. наук, старший научный сотрудник лаборатории природно-очаговых вирусных инфекций.

664047, Иркутск, Россия

664047, Иркутск, Россия

664003, Иркутск, Россия

664047, Иркутск, Россия

664047, Иркутск, Россия

664047, Иркутск, Россия


На момент 2021 года новая коронавирусная инфекция SARS-CoV2 унесла жизни более 5 млн. человек во всем мире. Высокая контагиозность и летальность вируса COVID-19 объясняются в частности мутациями в его РНК, которые способствуют совершенствованию и устойчивости патогена. Таким образом, новые штаммы коронавируса SARS-Cov2 (дельта, британский, мю и др.) в той или иной мере отличаются от своего первоначального варианта, обнаруженного в 2019 году в Ухане.

Свое название коронавирус получил за специфическую форму — под микроскопом вирион выглядит как сферическое тело с белковыми шипами по всей поверхности, в свою очередь шипы напоминают зубья солнечной короны. Благодаря такой особенности вирус прочно имплантируется в клетки организма человека, связываясь с соответствующими белковыми рецепторами, после чего запускает инфекционный процесс, губительный для клеток носителя-донора.

В этой статье мы подробнее расскажем об основных штаммах, которые существуют на момент 2021 года и вызывают настороженность ВОЗ.


В чем специфика коронавируса с точки зрения вирусологии?

Коронавирусы — это семейство вирусов, которые состоят только из одной цепи РНК. В настоящее время семейство объединяет 43 вида, сгруппированные в два подсемейства.

Коронавирусы продуцируют ферменты (репликазу, протеазу, хеликазу) и неструктурные белки, которые разрывают структурные белковые связи в клетках, из которых состоят человеческие органы. Более того, SARS-Cov2 подавляет выработку защитного интерферона — белка, способного блокировать репликацию вирусов и бактерий. В этой связи при новом коронавирусе у ослабленных пациентов повышается риск присоединения бактериальной инфекции к вирусной. COVID-19 как и другие представители данного семейства вирусов провоцируют воспалительный процесс и запускают апоптоз — запрограммированную гибель клеток.

Новый коронавирус SARS-CoV2 может в короткий срок привести к массивному поражению нижних дыхательных путей (воспалению легких), сердечно-сосудистой системы (тромбоз, миокардит) или спровоцировать тяжелую и потенциально летальную реакцию организма (цитокиновый шторм, острый респираторный дистресс-синдром).

Коронавирус передается воздушно-капельным и контактным путем. В жидкой мокроте больного может сохраняться до 7 дней, на пластике — до 3 дней, на картоне — сутки, на меди — до 4 часов.

При температуре выше 56 градусов коронавирус погибает за 30 минут, а 70% спирт и раствор перекиси водорода 0,5% уничтожают вирионы за минуту.

Что такое штамм?

Вирусы мутируют — это значит, что геном меняется, и выживает особь, наилучшим образом приспособленная к условиям. В организме одного человека могут содержаться генетически разные вариации одного вируса, но это не всегда приводит к образованию нового штамма.

Штамм — это новые вариации вируса, которые характеризуются ключевыми изменениями в структуре его генома и придают патогену новые свойства. Одни мутации убивают вирус, другие напротив делают его более контагиозным (от лат. contagiosus — заразный), невидимым для иммунной системы человека, меняют тяжесть заболевания у пациентов.

В начале 2021 года вирусологи пришли к выводу, что антитела людей, переболевших уханьским вариантом COVID-19, не полностью нейтрализуют штамм коронавируса, обнаруженный в Южной Африке. Таким образом, нет гарантии, что если пациент уже однажды болел коронавирусом, то он не заболеет повторно.

Обращаясь к обширной группе коронавирусов, следует сказать, что патогенные для человека относятся к роду Betacoronavirus. Среди них:

1. Круглогодичные штаммы , вызывающие симптоматику легкого ОРВИ: HCoV-229E, HCoV-NL63, HCoV-OC43 и др.

2. Опасные штаммы, приводящие к поражению нижних дыхательных путей: MERS-CoV, SARS-CoV, SARS-CoV-2.

К штаммам, поражающим животных относятся Beaudette (вирус птичьего инфекционного бронхита), BCoV-ENT (бычий коронавирус), MHV-A59 (гепатит мышей) и др.

Считается, что новая коронавирусная инфекция SARS-CoV2 передалась человеку от летучей мыши, заразившей в Китае этим вирусом животное, употребляемое человеком в пищу.

Какие штаммы коронавируса наиболее опасны?


С января 2020 года ВОЗ и национальные исследовательские центры отслеживают и оценивают эволюцию COVID-19. Существует два списка:*

VOC — варианты, вызывающие обеспокоенность, которые относятся к наиболее опасным для человека и являются приоритетными в наблюдении.

VOI — варианты интереса, менее опасные по своим свойствам и требующие мониторинга.

Международная медицинская организация подчеркивает, что эти списки не являются единственно верными — возможно появление новых региональных штаммов, которые будут вызывать обеспокоенность или интерес местных систем здравоохранения.

В обновленной классификации (на декабрь 2021) VOC и VOI указано 5 наиболее опасных штамма и 2 штамма, которые требуют мониторинга, соответственно.

VOC. Опасные штаммы

Известно, что мутации в структуре РНК привели к изменениям, выгодным для коронавируса и опасным для человека. Эти штаммы дают высокую вирусную нагрузку на организм, быстро распространяются, увеличивают скорость патологических изменений в организме, меняют тяжесть заболевания, а вакцины не всегда оказываются эффективны.

  • Альфа (Британский штамм), от 18 декабря 2020 года;
  • Бета (Южноафриканский штамм), от 18 декабря 2020 года;
  • Гамма (Бразильский штамм), от 11 января 2021 года;
  • Дельта (Индийский штамм), от 4 апреля 2021 года (VOI), в списке VOC — c 11 мая 2021 года.
  • Омикрон, от 24 ноября 2021 года (VOI), в списке VOC — c 26 ноября 2021 года.

VOI. Штаммы интереса

  • Лямбда (Перуанский штамм), от 14 июня 2021 года;
  • Мю (Колумбийский штамм), от 30 августа 2021 года.

Штамм B.1.1.7 отличается высокой контагиозностью, по сравнению с первым Уханьским штаммом он передается на 50% активнее. По данным ВОЗ британский штамм включает около 17 значимых мутаций, некоторые из которых привели к изменению белковых шипов. В результате вирусу стало легче связываться с рецептором ACE2, который есть в легочной паренхиме и эпителии сосудов человека. В связи с этим штамм считается потенциально более летальным, однако меры социальной изоляции и вакцинации признаны эффективными в борьбе с британским штаммом. Не получено данных за увеличение случаев детской заболеваемости пневмонией в связи с распространением этого штамма коронавируса.

Предполагается, что этот штамм возник в организме человека с ослабленным иммунитетом, который очень долго болел. За это время вирус успел накопить столько мутаций в геноме.

B.1.617.2 относится к доминирующим во всем мире (и в России) штаммам. Вирусологи выявили у него восемь мутаций белкового шипа. Он распространяется также быстро, как и британский штамм, а возможно и быстрее. Кроме того вирус частично уходит от иммунного ответа. Российские медики полагают, что B.1.617.2 способен вызывать расстройство ЖКТ (диарея, тошнота), а для детей он также опасен, как и для взрослых.

Был обнаружен примерно в то же время, что и британский штамм. Признан доминирующим в Дубае, ОАЭ и на территории всего южноафриканского континента. Обнаружен и в других странах в связи с развитыми туристическими и профессиональными контактами. Штамм B.1.351 характеризуется изменениями в геноме, из-за которых ему удается уходить от иммунного ответа и защитного действия вакцин.


Новость

Вирионы вируса гриппа штамма H1N1

Автор
Редактор

Возможность предсказывать эволюционную динамику вируса гриппа A чрезвычайно важна для здравоохранения: разработанная в соответствии с предсказаниями вакцина, применяющаяся во время сезонных вспышек заболевания, должна обеспечивать эффективную защиту от этой тяжелой инфекции, чреватой серьезными осложнениями. Аминокислотные замены в двух ключевых белках вируса гриппа A, взаимодействующих с иммунной системой, — нейраминидазе и гемагглютинине — происходят довольно часто и помогают вирусу избегать противодействия иммунной системы хозяина. Ученые из Сколковского института науки и технологий и других российских научно-исследовательских институтов показали, что для частоты таких аминокислотных замен характерна любопытная особенность: чем больше времени прошло с момента возникновения очередного варианта участка белка с антигенными свойствами, тем больше вероятность, что он будет заменен другим вариантом. Результаты этого биоинформатического анализа недавно были опубликованы в журнале PNAS.

Вирус гриппа A очень изменчив и постоянно подстраивается под иммунную систему хозяина с помощью аминокислотных замен в двух поверхностных белках, обладающих свойствами антигенов, — гемагглютинине (HA) и нейраминидазе (NA). Эти два белка уже стали классическими примерами, иллюстрирующими адаптивную эволюцию (рис. 1–3). Названия штаммов вируса гриппа также происходят от вариантов этих белков: так, название H1N1 означает, что вирусные частицы содержат гемагглютинин первого типа и нейраминидазу первого типа.

Вирион вируса гриппа А

Рисунок 1. Общий вид вириона вируса гриппа A в разрезе

Молекула нейраминидазы

Рисунок 2. Молекула нейраминидазы, заякоренная в мембране вириона

Молекула гемаглютинина

Рисунок 3. Молекула гемаглютинина в мембране вириона

В гемагглютинине и нейраминидазе постоянно происходят несинонимичные аминокислотные замены, которые подхватываются или отбраковываются отбором. Но от чего зависит скорость эволюционирования определенных аминокислотных позиций? Как сообщается в недавней статье российских ученых, вышедшей в PNAS, важным фактором является время возникновения новой аллели (варианта гена): чем больший срок прошел с момента ее возникновения, тем выше вероятность появления в ней новых мутаций [1].

Стоит, однако, отметить, что предложенный авторами статьи подход имеет ряд ограничений. В частности, для правильных оценок времени возникновения варианта белка необходимо иметь достоверное филогенетическое дерево и восстановленный предковый вариант белка, что можно получить далеко не всегда. Тем не менее можно надеяться, что разработанный подход поможет улучшить наше понимание эволюционной динамики патогенов и принимать соответствующие меры по предотвращению вспышек и эпидемий, улучшая качество предсказаний при разработке вакцин.

Появление новых штаммов коронавируса, имеющих необычные свойства, вызывают тревогу людей во всем мире. Руководитель научной группы разработки новых методов диагностики заболеваний человека Центрального научно-исследовательского института эпидемиологии Роспотребнадзора Камиль Хафизов рассказал о том, что сейчас известно о мутациях COVID-19 и нужно ли будет ежегодно от него прививаться, как мы это делаем в случае с гриппом.

— Сколько всего штаммов коронавируса выявлено на сегодняшний день в мире?

— В первую очередь стоит обратиться к определению штамма вируса как некоторого варианта патогена, который обладает уникальными и стабильными фенотипическими характеристиками. При этом стоит отметить, что вирусы, особенно РНК-содержащие, постоянно мутируют, перебирая разные варианты изменений в геноме, и даже внутри одного человека может содержаться множество версий одного вируса, отличающихся отдельными изменениями в геноме, которые далеко не всегда приводят к образованию нового штамма.

Варианты SARS-CoV-2 циркулируют во всем мире, и после появления некоторые варианты довольно быстро исчезают, другие, наоборот, закрепляются в популяции, процесс динамический. Сколько всего штаммов нового коронавируса существует в природе на данный момент, неизвестно, в том числе из-за размытости самого понятия и факта того, что свойства многих геновариантов вируса пока не изучены.


Александр Плонский/ТАСС

— Сколько из них есть в России?

— Строгого ответа нет. Какая-то доля всех штаммов коронавируса, которые распространяются на планете, есть уже и в России, какие-то будут завезены в будущем, какие-то появятся у нас в стране независимо. Ученые во многих лабораториях в мире и в нашей стране сейчас проводят активную работу по секвенированию геномов патогена из различных регионов, чтобы как можно быстрее выявлять новые варианты, мониторить скорость их распространения, устанавливать источники заносов из-за рубежа, определять свойства, корректировать тест-системы в случае необходимости. Из известных штаммов в РФ были выявлены британский, южноафриканский, индийский и несколько локальных.

— Какие штаммы коронавируса самые опасные и проникают внутрь всего организма, а какие — наоборот?

При этом сразу хотел бы отметить, что уменьшение эффективности вовсе не означает отсутствие защиты, но она может быть несколько снижена. В любом случае всячески выступаю за вакцинацию, которая если и не защитит на 100% от заболевания, то может кардинально снизить тяжесть его протекания.

— Какие штаммы наиболее всего распространены в Москве, какими больше всего болеют в России?

— За последнее время мы видим несколько сотен завозов британского штамма как по России, так и в Москве, что вполне ожидаемо ввиду его свойств. Появляются и некоторые локальные российские версии вируса, у которых встречаются мутации в геноме, характерные для британского и южноафриканского вариантов, но пока преждевременно говорить о том, что они действительно обладают какими-то особыми для людей свойствами. По этой же причине мы не хотели бы сейчас раздавать новые имена таким вариантам, по крайней мере до накопления достаточного объема данных.


Гавриил Григоров/ТАСС

— От всех ли штаммов болезнь длится одинаково или есть разница?

— В какой-то момент появилась информация, что пациенты с британским вариантом инфекции болеют тяжелее, и летальность в таких случаях выше. Это впоследствии было опровергнуто другими исследованиями, и с тех пор я не видел новой информации. Похожая информация появлялась и про калифорнийский вариант.

Нужно отметить, что тяжесть протекания заболевания зависит от множества факторов, и, как известно, многие вообще переносят болезнь бессимптомно, кто-то же крайне тяжело. Такие факторы, как наличие сопутствующих заболеваний, общее состояние организма, возраст, играют существенно большую роль в развитии тяжелой болезни, чем наличие мутаций в геноме патогена, по крайней мере известных на данный момент.

— Может ли бы такое, что к одному штамму коронавируса у человека есть иммунитет, а к другому нет?

— Перенесенная ранее коронавирусная инфекция или вакцинация в норме вызывают иммунный ответ, и в результате в организме появляются нейтрализующие антитела, хотя защита обусловлена не только ими, потому не стоит пугаться, даже если уровень антител невысок или падает. Но да, мы уже знаем, что ряд мутаций в геноме нового коронавируса приводит к изменениям в структуре его белков, придавая патогену новые свойства, иногда удачные для патогена, в том числе с точки зрения снижения связывания нейтрализующими антителами. Потому точно ответить, что к одному штамму у человека есть иммунитет, а к другому нет, нельзя, но эффективность защиты может быть разной, в зависимости от того, с каким новым вариантом вируса вновь встретился пациент.

В связи с этим достаточно вероятна ситуация, что вакцины против нового коронавируса придется периодически обновлять и иммунизироваться ежегодно, как это сейчас происходит с тем же вирусом гриппа. Думаю, к осени мы накопим достаточное количество данных по эффективности существующих вакцин против новых штаммов. Потому еще раз говорю: на данный момент известных причин избегать вакцинации нет, если только нет прямых противопоказаний по состоянию здоровья.

Читайте также: