Быстрое распространение новых вариантов показывает, как адаптируется SARS-CoV-2, и как пандемия будет протекать следующие несколько месяцев
Во время быстрого распространения пандемии в начале 2020, эволюционный биолог Джесси Блум попытался предсказать будущее SARS-CoV-2. Подобно многим специалистам по вирусам, он прогнозировал, что новый патоген не будет искоренен, а, скорее, станет эндемичным – пятым коронавирусом, который постоянно будет циркулировать среди людей, наряду с четырьмя «сезонными» коронавирусами.
Блум считал, что эти сезонные коронавирусы могут дать представление о том, как будет эволюционировать SARS-CoV-2, сообщает ScientificAmerican.
Один из наиболее изученных примеров – сезонный коронавирус под названием 229E – инфицирует людей повторно на протяжении жизни. Но неясно, являются ли эти повторные инфекции результатом снижающегося иммунного ответа, или изменения вируса помогают ему избегать иммунитета. Чтобы узнать это, Блум взял образцы крови прошлых десятилетий людей, подвергавшихся действию 229E, и проверил их на антитела против разных версий вируса до 1980-х.
Эти образцы крови содержали высокий уровень блокирующих инфекцию антител против версии 229E 1984-го. Но они были намного менее способны нейтрализовать версию вируса 1990-х. Они были менее эффективны против вариантов 2000-х и 2010-х. То же было верно для образцов крови 1990-х: у людей был иммунитет к вирусам из недавнего прошлого, но не из будущего, что предполагает, что вирус эволюционировал и научился избегать иммунитет.
Ученые, изучающие эволюцию SARS-CoV-2, находят две категории изменений вируса. Благодаря одной он становится более инфекционным и заразным. Другая позволят ему обойти иммунитет.
Секвенирование генома в начале пандемии показало, что вирус мутирует незначительно один раз в месяц. Такая скорость изменений была два раза меньше, чем у гриппа.
Но в конце 2020-начале 2021 появились признаки, что SARS-CoV-2 значительно меняется. Исследователи из Великобритании отметили вариант B.1.1.7, содержащий многочисленные мутации шипового протеина. Этот вариант, названный «Альфа», распространялся на 50% быстрее предыдущих линеек. Представители здравоохранения Великобритании связали его с загадочным всплеском случаев в юго-восточной Англии во время национальных локдаунов в ноябре 2020. Примерно в то же время связали другой мутировавший вариант, известный как «Бета», со второй волной инфекций. После этого высоко передающийся вариант, сейчас называемый «Гамма», был замечен в Бразилии.
У этих трех «тревожных вариантов» есть некоторые общие мутации, особенно в ключевых отделах шипового протеина. Они так же несли мутации, подобные или идентичные тем, которые были замечены у людей с ослабленной иммунной системой, инфекция SARS-CoV-2 у которых продолжалась несколько месяцев.
Вариант «Дельта» был определен в индийском штате Магараштра во время волны COVID-19, накрывшей страну весной 2021. Исследования предполагают, что «Дельта» значительно улучшил способность коронавируса инфицировать человеческие клетки и распространяться. По сравнению с другими вариантами, «Дельта» размножается быстрее в дыхательных путях.
Том Венселеерс, эволюционный биолог и биостатист из католического университета Лювен в Бельгии считает, что возрастание количества случаев штамма «Омикрон» в основном происходит благодаря его способности инфицировать людей с иммунитетом к «Дельта», полученным через вакцинацию или предыдущую инфекцию. Шиповый протеин, избегающий антитела, может снизить способность вируса распознавать клетки хозяина и присоединяться к ним.
Эволюция SARS-CoV-2 повлияет на то, каким будет этот вирус. Наименее вероятно, что он станет подобным кори: когда инфекция или вакцинация дает пожизненную защиту.
Более вероятно, и тоже достаточно предпочтительно, если SARS-CoV-2 будет подобен респираторному синцитиальному вирусу. Этот вирус – ведущая причина госпитализации новорожденных, но большинство случаев не тяжелые. Снижение иммунитета и вирусная эволюция позволяют новым штаммам РСВ инфицировать взрослых ежегодно, но с легкими симптомами.
Возможно, SARS-CoV-2 последует сценарию гриппа и будет вызывать ежегодные эпидемии. Но он может пойти и совершенно другим путем. Предыдущая эволюция вируса указывает на неожиданные эволюционные скачки.