Как может появиться следующий вариант COVID-19?

Чтобы остановить следующий серьезный вариант коронавируса, нужно знать, откуда он может появиться. С вариантом Омикрона эти ответы остаются загадкой: как мутация появилась так внезапно, что она так сильно отличалась от всех ее старших двоюродных братьев? , как объяснить путаницу мутаций, многие из которых редко встречались в интересующих вариантах?

«Когда эта вирусная последовательность начала появляться, мне было очень трудно представить, что она взлетит», — сказал CNN вирусолог Мехул Сутар из Университета Эмори. Буквенно-цифровой суп также выявил BA.2, самый быстрораспространяющийся подтип Omicron, который стал доминирующим в Соединенных Штатах.

Вирусы постоянно меняются, часто так, что это сильно снижает ваши шансы на выживание. Но время от времени эти мутации могут работать в пользу вируса. Вирусы, которые мы чихаем или кашляем, могут немного отличаться от тех, которые нас заразили. Это потому, что вирусы мутируют, особенно когда их генетический код состоит из РНК, близкого родственника нашей ДНК. «По мере размножения вируса возникают ошибки при воспроизведении его кода», — заявил на брифинге в марте д-р Майк Райан, исполнительный директор Программы по чрезвычайным ситуациям в области здравоохранения Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ). «Большинство этих ошибок приводят к тому, что вирус некомпетентен или просто исчезает».

Но в редких случаях эти несчастные случаи могут дать вирусу преимущество. Возможно, это станет более заразным. Или, может быть, лучше избавиться от иммунитета. Сара Коби, доцент кафедры экологии и эволюции Чикагского университета, объяснила в своей статье в The New York Times на этой неделе, что трансмиссивность коронавируса в конечном итоге достигнет максимума. Однако он, вероятно, не перестанет развиваться таким образом, чтобы ускользнуть от нашего иммунного ответа.

Но не все мутации происходят одинаково. «До Омикрона, я думаю, большинство людей в сельской местности сказали бы, что мы увидим побег иммунитета за счет накопления этих мутаций одна за другой», - сказал Коби CNN. Со временем и в течение сотен инфекций циркулирующие вирусы все больше отдаляются от своих предков в эволюционном дереве. Это процесс, известный как антигенный дрейф. Однако, хотя это может объяснить варианты, которые появляются ближе в эволюционном дереве, такие как Омикрон и его ветвь BA.2, это не объясняет, как изначально появился Омикрон. «Вариант Омикрона застал всех врасплох», — подчеркнул Коби.

Мариетжи Вентер, профессор кафедры медицинской вирусологии Университета Претории в Южной Африке, заявила, что маловероятно, что «медленные изменения» приведут к Омикрону. Это означает, что вирус постепенно эволюционировал в популяции, которая не контролировалась. А ЮАР, где были идентифицированы многие из первых образцов Омикрона, имеет хорошую программу эпиднадзора, отметил он. Поэтому такому варианту, как Омикрон, было бы трудно подойти незаметно и медленно. С другой стороны, его внешний вид казался странно резким. «Дельта почти исчезла, и вдруг мы увидели Омикрона, который был совершенно другим», - добавил он.

В некоторых случаях вирусы не перемещаются; они меняются. «Антигенное изменение» — это более резкое изменение, которое может произойти, например, когда вирусы животных достигают человека или когда два штамма заражают одного человека и обмениваются генами. Примеры последних включают редкие случаи гибридного вируса, содержащего участки генов Delta и Omicron.

Исследователи из Helix, компании, чьи тесты на COVID-19 помогли отследить ряд вариантов, выявили несколько комбинированных инфекций Дельта-Омикрон в США среди почти 30 000 образцов коронавируса с конца ноября до середины февраля, когда оба варианта находились в обращении. Из этих образцов исследователи выявили 20 случаев, когда люди были инфицированы обоими вариантами одновременно. Один из этих образцов дал некоторые доказательства того, что варианты обменивались генами, хотя и на низком уровне. Кроме того, исследователи обнаружили два несвязанных случая, инфекции которых произошли от гибридных вирусов.

«В настоящее время нет доказательств того, что два идентифицированных рекомбинантных вируса Delta-Omicron более передаются между людьми по сравнению с циркулирующими линиями Omicron», - написали исследователи. «Мы не будем называть это Deltacron», — заявила Мария Ван Керкхове, технический директор ВОЗ по COVID-19, на мартовском брифинге. «Мы используем не такую терминологию». В то время эксперт сказал, что эта комбинация, по-видимому, циркулирует «на очень низких уровнях», но предупредил, что нам следует провести больше тестов, чтобы получить более четкое представление о ее распространенности и распространении или отсутствии таковых.

Несмотря на это, способность обмениваться генами привела к возрождению множества вирусов, в основном гриппа. Генетический материал гриппа состоит из нескольких сегментов РНК, которые могут смешиваться назад и вперед, когда два вируса одновременно заражают одну и ту же клетку. Это называется перераспределением. Но коронавирус «на самом деле может сделать то, что нам еще труднее понять», объяснил Коби, имея в виду процесс обмена генов, называемый рекомбинацией.

В отличие от гриппа, коронавирус имеет длинную цепочку РНК в качестве генетического кода. Когда два штамма инфицируют одну и ту же клетку, их механизм репликации может иногда переходить от одного штамма к другому. Это создает случайные «точки останова» в вашем генетическом коде, которые объединяются. В то время как грипп перетасовывает целые карты, в некотором смысле каждый коронавирус имеет только одну карту, но она очень длинная, и ее можно вырезать и вставлять различными способами.

Это означает, что вирус имеет «гораздо больше эволюционного пространства, которое можно исследовать довольно быстро», сказал Коби. В статье она и ее соавторы описывают, как мы, возможно, видели только верхушку айсберга с точки зрения количества возможных мутаций, которые вирус может выдержать и по-прежнему иметь возможность инфицировать клетки человека. Хотя неясно, является ли рекомбинация более вероятной, чем другие способы, для создания следующего варианта беспокойства, Коби утверждал, что Омикрон, в частности, зажег огонь, чтобы ученые поняли его происхождение и истинные масштабы жизнеспособных мутаций. «Это та дивергенция, которую действительно трудно изучить и предвидеть в лаборатории», - сказал он.

Тайна варианта Омикрон

Кажется, что ни одно объяснение не подходит для предыстории Омикрона. Но эксперты обращаются к нескольким теориям, которые могут объяснить его внезапное появление в прошлом году. Самое популярное мнение, по-видимому, подразумевает инфекцию, которая сохраняется в течение длительного времени у человека с ослабленным иммунитетом.

«Фактически они вырабатывают антитела, но не уничтожают вирус», — говорит Вентер, который также возглавляет Научно-консультативную группу ВОЗ по происхождению новых патогенов. Это дает вирусу достаточно времени для создания изменений, потенциально изменений, которые позволят ему обойти антитела этого человека и приобрести иммунную резистентность.

Еще одна теория известна как обратный зооноз, добавил Вентер. Это относится к людям, которые заражают популяцию животных, где вирус накапливает новые мутации, прежде чем вернуться к людям. Фактически, этот коронавирус широко распространился в животном мире.

Эксперты говорят, что опережать вирус - это не просто предвидеть его следующий шаг. Речь идет о поиске способов избежать угроз и в конечном итоге обеспечить долговечность наших вакцин. И дело не только в этом вирусе. «Большинство патогенов, которые постоянно заражают нас, могут сделать это, потому что они выходят из нашего иммунитета к предыдущим инфекционным штаммам. Вирусная эволюция на самом деле является реальной проблемой в нашей жизни, которую мы, возможно, официально не признаем таковой», — заключил Коби.

ПРОДОЛЖАЙТЕ ЧИТАТЬ: