Что такое полевой штамм вируса
Так ли страшны новые штаммы? Ответы на самые важные вопросы о мутациях коронавируса
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.
Так, популярный ресурс PANGO lineages выделяет значительное число отдельных линий патогена, и различные организации во всем мире изучают варианты вируса, чтобы понять, являются ли они более контагиозными, изменяющими тяжесть течения заболевания, детектируемыми доступными диагностическими тестами, отвечающими на терапию, изменяющими эффективность вакцин против COVID-19 и т.п. Потому куда чаще термин «штамм» используется для каких-то особо интересных вариантов патогена, как, например, британского или южноафриканского, которые характеризуются ключевыми изменениями в геноме и имеют важные (часто выгодные патогену) свойства. Так, было введено понятие VoC (от англ. Variants of Concern. — Прим. ред.) — «варианты, вызывающие беспокойство», к которым сейчас причисляют несколько штаммов, включая вышеперечисленные.
— 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?
— Как уже говорил выше, само определение штамма подразумевает новые стойкие свойства патогена. Чаще всего приходится иметь дело либо с повышенной заразностью вируса (как, например, в случае с британским штаммом, который, по различным оценкам, примерно на 50% более заразен, чем другие, «старые» версии), либо же со снижением эффективности связывания с нейтрализующими антителами, возникшими после вакцинации или перенесенного ранее заболевания (так в случае с южноафриканским вариантом).
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.
— 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.
«Омикрон», рожденный ВИЧ: Врачи ЮАР уже знают, кого убьет новый штамм
Крепкие молодые парни не могут встать со стула, у детей наблюдается бешеный пульс
Известный российский вирусолог, член-корреспондент РАН, заведующий лабораторией пролиферации клеток Института молекулярной биологии имени В. А. Энгельгардта Петр Чумаков в интервью URA.RU сделал предположение, что омикрон-штамм коронавируса мог образоваться у ВИЧ-инфицированного человека.
«Дельта-штамм вышел из Индии, а там очень низкая санитария, очень много ослабленных людей, страдающих всякими болезнями. И там тоже появляются разные варианты (ковида). А сейчас в Африке возник новый — омикрон (штамм). В будущем, возможно, еще какие-то другие варианты там будут возникать. „Омикрон“ мог появиться у ВИЧ-инфицированного человека с ослабленным иммунитетом. У таких заболевших новые варианты появляются с большей частотой», — пояснил свою точку зрения Чумаков.
По мнению Петра Михайловича, попавший «в организм иммунодефицитного больного, он (коронавирус) гораздо дольше может там находиться и не вычищается иммунной системой: она слабая». В этом плане «иммунодефицитные больные являются очень опасным резервуаром для появления новых вариантов».
Другими словами, были правы те вирусологи, которые утверждали, что новый коронавирус обладает опасным потенциалом мутаций, тогда как уникальные достижения медицины, позволяющие поддерживать жизнь в тяжело больных людях, могут сыграть с человечеством дурную шутку.
Однако так ли страшен «омикрон», как его малюют СМИ, с ссылкой на ВОЗ?
Главный специалист по инфекционным заболеваниям США, доктор Энтони Фаучи, сообщил президенту Джо Байдену в воскресенье, что потребуется около двух недель, чтобы получить окончательную информацию о новом варианте коронавируса «омикрон». Да, новый штамм имеет 32 мутации в спайковом белке, который взаимодействует с человеческими клетками при попадании в организм. Но, по заявлению Фаучи, остается неясным, делают ли эти мутации коронавирус более трансмиссивным или могут ли мутации помочь ему обойти иммунную защиту, сформированную вакцинами?
Сейчас медицинские топ-чиновники во всех странах пытаются успокоить народ. Ведь еще вчера власти в самых разных странах утверждали, что виден свет в конце туннеля под названием «ковидная пандемия». Осталось лишь привить отказников, и все вернется к прежним безмятежным временам. Но что-то опять пошло не так.
Между тем, профессор Барри Шуб, советник правительства ЮАР по вопросам, связанным с пандемией, сегодня, похоже, один из тех, кто знает об «омикроне» больше всех. «У нас никогда не было ничего подобного ни в одном из вариантов. Таким образом, это совершенно новый вариант, не связанный ни с одним из других вариантов, он находится на своей собственной эволюционной ветви, полностью отделенной от других», — сказал он.
Все это бросает тень на уже действующие вакцины от коронавируса, хотя тот же Энтони Фаучи поспешил успокоить общественность, пояснив, что существующие вакцины, вероятно, обеспечат определенную степень защиты от тяжелых случаев COVID-19, и повторил свою рекомендацию «делать прививки».
Конечно, слово «вероятно» напрягает. Месседж Фаучи следует понимать так: может и помогут (вакцины), а может, и нет. Впрочем, в логике главного по коронавирусу в Штатах чиновника здравый смысл все-таки есть. Дельта-штамм никто не отменял, и не факт, что «омикрон» его вытеснит. Это ровно тот случай, когда любая, пусть и несовершенная защита лучше, чем ее отсутствие.
И вообще, когда речь идет о новой болезни, то врачи придерживаются правила «лучше перебдеть, чем недобдеть». Можно не сомневаться, что именно по этой причине Всемирная организация здравоохранения, узнав о 32 мутациях в спайковом белке, буквально через 72 часа после обнаружения классифицировала новый штамм «омикрон», как вызывающий беспокойство вариант. Напомним, потребовалось около двух месяцев, чтобы ВОЗ присвоила этот же статус дельта-штамму.
По той информации, которая есть на текущий момент, до 90% новых случаев заболевания в южноафриканской провинции Гаутенг, где обнаружен «омикрон», вызваны новым штаммом коронавируса. Это означает, что дельта вытесняется, что, безусловно, ухудшает ситуацию. По словам министра здравоохранения ЮАР Джо Фахла, конкретно «омикрон» является причиной экспоненциального роста инфицированных.
Хорошая новость, однако, заключается том, что омикрон-штамм обнаруживается ПЦР- тестами. Вторая хорошая новость заключается в том, что вирусологи уже накопили нужный опыт, чтобы отреагировать на новую угрозу. По срокам это означает, что нужно, повторимся, где-то две недели, чтобы понять реальную степень опасности, еще примерно 1,5 месяца на адаптацию уже имеющихся вакцин и еще 3 месяца на запуск их в производство.
Том Пикок, вирусолог Имперского департамента инфекционных заболеваний Великобритании, написал во вторник в «Твиттере», что особенность «омикрона», в отличие от других штаммов коронавирусов, заключается в сильнейшем изменении спайкового белка, тогда как другая часть фактически не претерпела изменений.
«Мутационный профиль омикрона предполагает потенциально значительное преимущество в передаче, — вторит ему эпидемиолог Кристиан Элтхауз. — Но можем ли мы уже что-то сказать об иммунном уклонении?» Судя по всему, ответ на этот вопрос пока неизвестен, что не скажешь о скорости распространения заразы.
Газеты ЮАР пишут, что «мониторинг сточных вод на предмет вирусной нагрузки оценивает масштабы вспышки. Всего за несколько дней в Претории к северу от Йоханнесбурга вирусная нагрузка, обнаруженная в сточных водах, достигла аналогичного уровня, как и пик „дельты“ (которому на это потребовались месяцы). Это, по крайней мере, указывает на то, что передача (заразы) может быть удивительно быстрой».
И в самом деле, американские медики фиксируют совершенно экстраординарную статистику. Президент ЮАР Сирил Рамафоса в обращении к нации сказал, что число положительных случаев в Южной Африке выросло в 4.5 раза менее чем за неделю. Это просто невероятно большой скачок, ранее нигде не наблюдаемый в мире.
Отметим, что уже есть записки южноафриканских врачей о больных «омикроном». В частности один из них, доктор Коитси сообщила, что первыми основными ее пациентами, чьи ПЦР-тесты оказались положительными с последующей идентификацией «омикрона», были молодые мужчины, которые жаловались на невероятную усталость. Они буквально не могли встать со стула, настолько были слабы. Половина из них была вакцинирована, хотя ранее преобладали невакцинированные. У детей, к слову, отмечался очень высокий пульс, но улучшения наступали уже через пару дней.
Та картина, которая уже наблюдается в больницах ЮАР, свидетельствует о более опасном риске для сердечников и диабетиков по сравнению с больными, зараженными дельта-штаммом. Доктор Коитси предупредила о высокой вероятности кризисов общественных здравоохранений в разных странах, куда проникнет зараза. Медики столкнутся с более высокой частотой тяжелого течения болезни. Она призывает носить маски и мыть руки — похоже, на сегодня это все, что есть у человечества в качестве защиты от «омикрона». Спасают ли от него вакцины, покажет время.
Генетическое родство определяет эффективность вакцинации
Килименко В.В., руководитель отдела научного сопровождения препаратов, ООО «БиоТестЛаб»
Особенно актуальной проблема ИББ стала в 90-х годах ХХ столетия в связи с появлением в Европе и Азии высоковирулентных штаммов вируса ИББ, инфицирование которыми приводит к высокой смертности птицы. В странах Америки превалируют вариантные штаммы, которые самостоятельно не способны вызывать клиническое проявление заболевания, при этом приводят к выраженному иммуносупрессивному состоянию организма. 1
Благодаря наличию молекулярных диагностических инструментов сегодня существует возможность анализировать последовательности геномов разных полевых штаммов вируса ИББ, что позволяет выбирать наиболее подобные вакцинные штаммы для профилактики заболевания у птицы.
С 2000-х годов мы проводим скрининговые исследования для изучения молекулярно-эпизоотической ситуации с вирусом ИББ на территории Украины и стран СНГ.
Изоляты, выделенные в разное время и в разных регионах Украины, Российской Федерации, Республики Беларусь, были охарактеризованы и проанализированы. Характеристику изолятов проводили по двум основным критериям:
Основой антигенной изменчивости вируса ИББ являются мутации вариабельного участка гена VP2, который кодирует основной белок капсида. Изменения последовательностей этого участка гена VP2 приводят к антигенному шифту штаммов, а отдельные, так называемые, точечные мутации приводят к антигенному дрейфу с образованием новых субтипов вируса. 2
Белок VP2 является основным протективным антигеном, индуцирующим вирус-нейтрализующие антитела, которые и обеспечивают иммунитет против болезни Гамборо. 3 Следовательно, знание кода аминокислотной последовательности в вариабельной области участка VP2 украинских изолятов является ключом к оценке их генетического родства как между собой, так и с вирусными штаммами вакцинных препаратов, применяемых в Украине.
Данные рестрикционного анализа изолятов, выделенных на территории Украины, позволяют классифицировать украинские изоляты ИББ, патогенные для цыплят, на две основные группы – высоковирулентные (vv IBDV) и классические вирулентные (cv IBDV) группы штаммов вируса ИББ.
Необходимо отметить, что зафиксированные вспышки заболевания Гамборо на птицеводческих предприятиях с выраженной клинической картиной и высоким процентом смертности всегда были связаны с инфицированием птицы высоковирулентными штаммами вируса ИББ. При этом инфицирование поголовья проходило на фоне проведенных профилактических обработок птицы против ИББ, что указывает на неспособность отдельных используемых вакцинных препаратов обеспечить полноценную защиту птицы против давления высоковирулентных вирусов ИББ (vv IBDV).
Cеквенирование выделенных изолятов (определение последовательности нуклеотидов в вариабельной области гена VP2) позволило провести оценку гомологии участков VP2 между различными вирусами ИББ и установить высокую степень генетического родства среди выделенных изолятов вируса ИББ.
Полученные таким образом данные оценки молекулярно-эпизоотической ситуации по ИББ в Украине были положены в концепцию создания линейки вакцинных препаратов против болезни Гамборо на основе выделенных украинских изолятов. Так, начальный вирус для получения штамма МВ/5 (вакцинный препарат POLIMUN IBD) был выделен из фабрициевых сумок больных бройлеров птицефабрики в Донецкой области. Эффективность данных вакцин достигнута за счет максимальной степени гомологии участков гена VP2 полевых украинских изолятов по отношению к антигенному профилю вакцинных штаммов POLIMUN. За счет чего и формируется специфический поствакцинальный иммунный ответ к циркулирующим штаммам вируса ИББ.
По мнению ведущего исследователя вируса ИББ в мире D.J. Jackwood, установление степени гомологии гена VP2 полевых изолятов вируса, выделенных из бурс зараженных птиц, к различным вакцинным штаммам является необходимым, поскольку лишь максимально подобные штаммы могут защитить птицу от вируса, который циркулирует в хозяйстве. 4
В качестве примера могут служить данные филогенетического родства отдельно взятых изолятов вируса ИББ к вакцинным препаратам POLIMUN Гамборо. Топология ветвей филогенетического дерева отображает степень сходства штаммов, которые анализировались, и указывает на аминокислотные различия в вариабельном антигенно важном участке капсидного белка различных вакцинных штаммов вируса.
Пример 1.Филогенетический анализ полевого изолята, выделенного на одном из предприятий Украины (Isolate1517, 2015 г.)
Уровень гомологии разных штаммов вируса ИББ к выявленному изоляту (Isolate 1517) по результатам секвенирования.
Откуда взялся штамм коронавируса «омикрон», чем опасен и какие у него симптомы
За короткий срок новый вариант коронавируса успел удивить всех темпами распространения, а также количеством мутаций. Специалисты полагают, что он может оказаться устойчивым к антителам
Омикрон-вариант коронавируса впервые был выявлен в начале ноября в странах на юге Африки – ЮАР и Ботсване. За короткий срок он распространился не только в этих государствах, но даже за пределами континента – заражённых обнаружили в Европе и Гонконге, а также в Японии.
Корни уходят к ВИЧ
Практически все специалисты сходятся во мнении, что источником нового варианта мог стать заболевший человек, страдающий иммунодефицитом. Из-за ослабленной защиты болезнь задержалась в его организме дольше, чем положено, а потому вирус начал адаптироваться к человеческому телу.
В частности, как объяснил кандидат биологических наук Сергей Седых, одной из причин появления нового варианта как раз могло стать то, что в африканских странах значительная доля населения заражена ВИЧ, при низких темпах вакцинации от коронавируса. Именно подобного сценария опасалась ВОЗ, когда запланировала выделить для Африки 10 млрд доз вакцин в 2022 году. А также когда предлагала развитым странам отказаться от ревакцинации в пользу снабжения препаратами стран третьего мира.
У иммунодефицитных и после иммуносупрессивной терапии (аутоиммунные, онкология, после пересадки органов) иммунная система слабо борется с вирусом, он ускользает и долго живет, накапливаются мутации, которые не успели бы возникнуть за одну, максимум две недели, сколько болеет среднестатистический человек,
– отметил Седых в комментарии «Царьград Новосибирск».
Главврач лаборатории «Инвитро-Сибирь», инфекционист Андрей Поздняков разделяет эту позицию, отметив, что с новыми мутациями коронавирус всё лучше «обучается» уходить от атак иммунной системы. По его мнению, помимо ВИЧ опасность исходит также от пациентов с онкозаболеваниями, у которых защита организма тоже ослаблена. Именно так в Великобритании появился альфа-вариант, считает он.
А директор медицинского агентства «МедАссистанс» Елена Бобяк вовсе назвала страны с низким уровнем вакцинации и большой долей населения с ВИЧ «фабриками новых мутаций».
Чем опасны мутации «омикрона»
Установлено, что омикрон-вариант коронавируса является рекордсменом по количеству мутаций, в сравнении с предыдущими вариантами – их у него около 50. Елена Бобяк отмечает, что большая часть мутаций относится к S-белку, на который направлено действие большинства вакцин. То есть новый штамм может оказаться более устойчив к иммунной защите.
По словам главврача клиники «1+1», доктора медицинских наук Татьяны Овсянниковой, в S-белке омикрон-варианта содержится 32 мутации, а сам вирус, судя по имеющимся данным, оказался более заразен. В частности, пациент в Гонконге заразился без непосредственного контакта с больным – он просто находился с ним в одном здании и ходил по одним коридорам.
Учёный Федерального исследовательского центра фундаментальной и трансляционной медицины Александр Чепурнов напрямую связал количество мутаций с опасностью, что новый вариант окажется устойчивым к иммунитету, возникшему в результате болезни или после вакцинации.
Эта прорва мутаций может вести к тому, что полученный иммунитет не будет срабатывать. Вот почему весь мир напрягся,
– сказал он, добавив, что большая заразность может быть компенсирована меньшей патогенностью, то есть сам COVID-19 станет менее тяжёлым.
С другой стороны, считает Андрей Поздняков, само по себе количество новых мутаций ещё ни о чём не говорит. Слишком большое их количество может сработать совсем не так, как предполагают учёные и сделать вирус нежизнеспособным.
В Японии с «дельтой» сейчас происходит именно это,
Тем не менее, стоит учитывать, что сегодня «омикрон» практически вытеснил в ЮАР остальные варианты коронавируса, что вызывает озабоченность, говорит терапевт центра семейной медицины «Здравица» Варвара Веретюк.
Какие симптомы у «омикрона»
На сегодняшний день в части симптомов врачи ориентируются на данные коллег из ЮАР. По словам африканских врачей, новый вариант действительно вызывает более лёгкий COVID-19, чем предыдущие штаммы. В частности, отмечает Елена Бобяк, при «омикроне» не пропадает обоняние и практически нет респираторных расстройств. Зато остаются слабость и проблемы с сердцем.
Пока медики из ЮАР описывают преимущественное заражение молодых и сильную усталость — всё. Тяжелых случаев не описывают. Но это пока. Просто, потому что секвенируют, то есть расшифровывают геном и соответственно подтип вируса, далеко не всем заболевшим,
— уточняет Андрей Поздняков.
Эксперт лабораторной диагностики, замглавврача МАУ «Клинико-диагностический центр» Александр Соловьев считает, что клиническая картина при «омикроне» не будет сильно отличаться от других вариантов. С другой стороны, если штамм окажется слишком «незаметен» для иммунной системы, то вирус сможет достичь высокой концентрации в организме больного, что приведёт к воспалительной реакции.
Ещё опасения вызывает тот факт, что среди инфицированных этим вариантом людей из разных стран есть полностью вакцинированные. И они могут не только заразиться, но и передать «омикрон» дальше,
Ждать ли «омикрон» в России и Новосибирске
В этом вопросе врачи и учёные сходятся во мнении, что правильный вопрос о приходе омикрон-варианта в Россию это не «ждать ли?», а «когда ждать?». Впрочем, ряд специалистов уверены, что новый штамм уже проник в страну, просто пока не зарегистрирован.
Вполне возможно, что «омикрон» в России есть, но мы этого пока не знаем. Жители страны активно летали и в ЮАР, и в Гонконг, поэтому думать, что у нас нет этого варианта, неправильно,
– говорит Елена Бобяк в комментарии НГС. Её поддерживает Андрей Поздняков, отметивший, что в Европе «омикрон» оказался, в том числе, с помощью вернувшихся туристов из Египта. В пользу Египта говорит и Татьяна Овсянникова, отметившая, что сейчас в России действует не очень строгий контроль для въезжающих из-за границы граждан.