Пояснення: мутований коронавірус проти тестів, вакцин

Нові вакцини та тести проти коронавірусу проти Covid-19: варіант коронавірусу, що циркулює у Великобританії, визначається багатьма мутаціями. Які з них викликають особливе занепокоєння? Чому ВООЗ повідомила, що він може ухилятися від деяких ПЛР-тестів, і чи може це вплинути на вакцинацію?

Флакон з вакциною Pfizer-BioNTech Covid-19 у лікарні Гая в Лондоні. Хоча вірус мутував у деяких областях, більшість вакцин націлені на кілька частин. (AP Photo: Frank Augstein)

У зв’язку з появою інформації про новий варіант коронавірусу SARS-CoV-2, який циркулює у Великобританії, одна мутація викликало особливе занепокоєння. Варіант, який називається VUI 202012/01 і, як повідомляється, здатний швидше передаватися серед людей, визначається цілими 14 мутаціями і трьома делеціями в його генетичному матеріалі. Особливе занепокоєння викликає одна мутація, N501Y. Хоча потенціал варіанту вплинути на результати тестування та вакцинації все ще вивчається, органи охорони здоров’я в основному оптимістично налаштовані, що більшість тестів і вакцин все ще працюватимуть.

Що таке мутація?

Мутація означає зміну генетичного матеріалу. У РНК-вірусі, такому як SARS-CoV-2, білки складаються з послідовності амінокислот. Такий вірус містить близько 30 000 «пар базових», які схожі на цеглинки, розміщені один біля одного, щоб утворити структуру. Зміною цієї основи може бути мутація, яка ефективно змінює форму та поведінку вірусу.

У британському варіанті одна мутація підвищила ймовірність зв’язування вірусу з людськими білками, які називаються рецепторами. Це називається N501Y.

Що таке N501Y?

Простіше кажучи, амінокислота, представлена ​​літерою N і присутня в позиції 501 у генетичній структурі коронавірусу, була замінена в цій позиції іншою амінокислотою, представленою Y. Позиція, де відбулася ця зміна, знаходиться в рецептор-зв’язуючий домен білка спайка. (Це спайковий білок вірусу, який зв’язується з рецептором людини.)

Таким чином, мутація підвищила спорідненість коронавірусу до зв’язування. Повідомляється, що мутований вірус становить 60% останніх інфекцій у Лондоні.

Згідно з базою даних Глобальної ініціативи щодо обміну даними про пташиний грип (GISAID), ту саму мутацію в домені, що зв’язує рецептор, повідомляли незалежно від кількох країн, включаючи Південну Африку та Австралію. Аналіз послідовності показав, що ця мутація виникла окремо у Великобританії та Південній Африці.

А як щодо інших мутацій коронавірусу?

Мутації є поширеними, але більшість з них не викликають змін у структурі білків, які вони кодують, — їх називають «синонімічними» мутаціями, оскільки вони в кінцевому підсумку перетворюються на ті самі амінокислоти. Інший тип — «несинонімічна» мутація, яка може призвести до зміни амінокислот.

У варіанті, який циркулює у Великобританії, є шість синонімічних змін і чотирнадцять несинонімічних мутацій. Крім того, є три «делеції» — амінокислоти, видалені з послідовності.

За даними Всесвітньої організації охорони здоров’я (ВООЗ), крім N501Y, мутаціями, які можуть впливати на передачу вірусу у людей, є P681H і HV 69/70.

А що таке P681H і HV 69/70?

P681H : Ця мутація відбулася в амінокислоті, присутній у 681 — іншому положенні в домені, що зв’язує рецептор. Тут амінокислота P була замінена на H. Центри контролю захворювань США (CDC) заявили, що це сайт із високою варіабельністю коронавірусів, і ця специфічна мутація також спонтанно виникала кілька разів. ВООЗ заявила, що ця мутація має біологічне значення.

Раніше дослідники показали, що ця мутація може сприяти проникненню в епітеліальні клітини дихальних шляхів і передачі на тваринних моделях.

Нещодавні зразки, секвеновані в Африканському центрі передового досвіду з геноміки інфекційних захворювань, Університет Редімера, Нігерія, показали там послідовність P681H. Однак дослідники кажуть, що наразі у них немає доказів того, що варіант P681H сприяє підвищенню передачі вірусу в Нігерії.

HV 69/70 : Ця мутація є результатом делеції амінокислот у позиціях 69 і 70. Ці позиції знову знаходяться в шиповому білку вірусу. Це видалення також спостерігалося у Франції та Південній Африці. CDC сказав: ця подвійна делеція відбувалася спонтанно багато разів і, ймовірно, призводить до зміни форми (тобто конформаційної зміни) білка-шипа.

Дослідники від імені COVID-19 Genomics Consortium UK (CoG-UK), який позначив новий варіант у Великобританії червоним прапорцем, заявили у своїй попередній доповіді, що це видалення також було помічено при спалаху, пов’язаного з норками, у Данії. У людей ця делеція була пов'язана з іншою мутацією, N439K, яка знову відбулася в домені, що зв'язує рецептор.

ВООЗ підкреслила, що це видалення може вплинути на ефективність деяких тестів RT-PCR, які виявляють новий коронавірус.

Як це може вплинути на тести RT-PCR?

ВООЗ повідомила, що було виявлено, що делеція в позиціях 69/70 впливає на ефективність деяких діагностичних ПЛР-аналізів, які використовують «мішень гена S» (в білку «S» або шип). Однак ВООЗ також повідомила, що більшість ПЛР-аналізів у всьому світі використовують кілька мішеней, і тому вплив варіанта на діагностику не очікується значного.

CDC також заявив, що більшість комерційних ПЛР-тестів мають кілька цілей, де вони виявляють вірус, так що навіть якщо мутація вплине на одну з цілей, інші мішені ПЛР все одно працюватимуть.

Фактично, інфекція, викликана новим штамом у Великобританії, також була виявлена ​​за допомогою звичайного тесту RT-PCR.

Лабораторії, які використовують власні ПЛР-аналізи, спрямовані на ген S вірусу, також повинні знати про цю потенційну проблему. Щоб обмежити вплив на можливості виявлення в країнах, також рекомендується підхід із використанням різних аналізів у паралельних або мультиплексних аналізах, спрямованих на різні вірусні гени, щоб дозволити виявляти потенційно виникаючі варіанти, рекомендувала ВООЗ.

Чи вплине це на розробку вакцини?

CDC заявив, що вакцини, схвалені Управлінням з контролю за продуктами і ліками США (FDA), є поліклональними, виробляючи антитіла, які спрямовані на кілька частин білка спайка.

Зазначається, що вірусу, ймовірно, доведеться накопичити численні мутації в білку спайка, щоб уникнути імунітету, спричиненого вакцинами або природною інфекцією.

І ВООЗ заявила: тривають лабораторні дослідження, щоб визначити, чи мають ці варіанти вірусів різні біологічні властивості чи змінюють ефективність вакцини. Наразі недостатньо інформації, щоб визначити, чи пов’язаний цей варіант із будь-якою зміною тяжкості клінічного захворювання, відповіді антитіл чи ефективності вакцини.

Поділіться Зі Своїми Друзями: