Пояснення: мутація вірусів і новий варіант Covid-19 у Великобританії
Швидко поширювані варіанти SARS-CoV-2 британського типу також можуть розвиватися незалежно в Індії. Невігластво не може бути блаженством. Одним із основних елементів нагляду за хворобами є відповідне охоплення та щільність, щоб відловити події до того, як вони поширилися. Набагато більше секвенування геному має вирішальне значення.
Пасажири з Великобританії заповнюють форми в міжнародному аеропорту Чхтрапаті Шіваджі в Мумбаї. (Фото/файл AP) 2020 рік запам’ятається появою нового вірусу — коронавірусу SARS 2 (SARS-CoV-2) та спричиненої ним пандемії Covid-19. Очікується, що за кілька днів до кінця 2020 рік завершиться з близько 84 мільйонами підтверджених випадків Covid-19 і понад 1,8 мільйона смертей.
Незважаючи на цю похмурість, це також був рік надії з розробкою, тестуванням та схваленням вакцин на дивовижній швидкості . Вперше в історії пандемія захворювань людини контролюватиметься за допомогою вакцин у режимі реального часу.
Нобелівський лауреат Джошуа Ледерберг, один із найвпливовіших мислителів сучасної біології, одного разу сказав: «Найбільша загроза для тривалого панування людини на планеті — це вірус. Дві останні події нагадують нам, чому віруси можуть бути такими грізними супротивниками.
Після виявлення 58 людей з позитивним тестом на новий коронавірус в Антарктиді , пандемія охопила всі континенти. І а мутантний вірус з’явилася у Сполученому Королівстві, яка загрожує знову закрити світ — світ тільки починає оговтатися від карантину та обмежень на пересування.
Мутація вірусів
Генетичним матеріалом або геномом SARS-CoV-2 є рибонуклеїнова кислота (РНК), що складається з понад 30 000 одиниць (так звані нуклеотиди). Серед сімейств РНК-вірусів коронавіруси мають найбільший геном. Більшість інших РНК-вірусів мають в середньому близько 10 000 нуклеотидів. Коли реплікуються геноми — будь-які геноми, ДНК чи РНК, від найменших вірусів до людей — виникають випадкові помилки (або мутації). У той час як у вищих організмів є механізм для виправлення цих помилок, у вірусів і особливо РНК немає.
Більшість мутацій шкідливі, і ці віруси ніколи не спостерігаються. Лише мутації, які дають певну селективну перевагу, призводять до еволюції нових варіантів вірусу.
Еволюція також вимагає тиску відбору. Для вірусу це може бути його здатність краще заражати і розмножуватися до більшої кількості або уникати імунітету господаря. Низька ймовірність цих подій компенсується високими темпами розмноження вірусу. Наприклад, кожна клітина, інфікована коронавірусом, виробляє близько 1000 нових вірусних частинок менш ніж за 12 годин.
Мутант у Великобританії
У Великобританії нещодавно було виявлено особливий філогенетичний кластер або рід (під назвою B.1.1.7) SARS-CoV-2. Два найбільш ранніх віруси цієї лінії були зібрані 20 і 21 вересня з Кента та Великого Лондона відповідно. Станом на 15 грудня ця лінія містила 1623 віруси — 555 із Кенту, 519 із Великого Лондона, 545 в інших регіонах Великобританії, включаючи Шотландію та Уельс, і чотири з Австралії, Данії, Італії та Нідерландів.
Ще за десять днів — 25 грудня — кількість цих варіантів вірусів зросла більш ніж вдвічі до 3575; переважно з Великобританії, а тепер також із Франції, Ірландії, Ізраїлю, Гонконгу та Сінгапуру.
| Мутований коронавірус проти тестів і вакцин
Що робить мутація
У порівнянні з оригінальними штамами SARS-CoV-2, віруси цієї лінії накопичили 23 мутації в 5 генах. З них 17 несинонімічних і шість синонімічних мутацій; перші також змінюють амінокислоту в цьому місці білка. Важливо, що з 17 несинонімічних мутацій вісім містяться в білку спайка — білку, який дозволяє вірусу прикріплюватися до клітин і проникати в них.
Мутація N501Y в одному з ключових контактних залишків у домені зв’язування рецептора (RBD) білка спайка підвищує його спорідненість до рецептора ACE2. Мутація P681H у місці розщеплення між доменами S1 і S2 спайкового білка сприяє проникненню в чутливі клітини і збільшує передачу інфекції на тваринних моделях.
Зміна N501Y також пов’язана з підвищеною інфекційністю та вірулентністю на тваринних моделях. Обидві ці мутації раніше спостерігалися незалежно, але зійшлися разом у британських варіантах вірусів. Результатом є вірус, який поширюється швидше, ніж раніше.
Експерт
Доктор Шахід Джаміл є одним із найвідоміших вірусологів Індії. Зараз директор Школи біонаук Тріведі в Університеті Ашока, раніше він працював у Міжнародному центрі генетичної інженерії та біотехнології в Делі, а потім був виконавчим директором Wellcome Trust/DBT Alliance, який фінансує дослідження в галузі охорони здоров’я.
Причина для занепокоєння…
Існує широке занепокоєння, що ці мутації можуть перешкодити тестам, які використовуються на даний момент, виявити вірус, зробити його більш смертельним або дозволити йому уникати вакцин, що розробляються. Наразі немає жодних доказів жодного з них. Зрештою, ці варіанти були знайдені у людей, які були визначені як позитивні за допомогою доступних на даний момент тестів RT-PCR.
Однак, незважаючи на те, що немає доказів більш важкого захворювання, є чіткі докази того, що цей варіант є більш заразним. Заражені виробляють більше вірусу в носі та горлі, що призводить до більшого поширення вірусу та передачі від людини до людини.
Хоча ці варіанти, здається, не є більш смертельними, з більшою кількістю інфікованих людей буде вища кількість (а не відсоток) тяжких інфекцій і смертей. Це має стати приводом для занепокоєння.
…І причини цього не робити
Незважаючи на те, що в білку спайка є кілька мутацій, більшість експертів вважають, що вакцини, які зараз розробляються, також будуть працювати на варіанти вірусів. Вініт Меначері, асистент професора мікробіології та імунології Медичного відділення Техаського університету в Галвестоні, США, надав перші докази цього.
Його лабораторія порівняла ефективність зразків сироватки пацієнтів, які одужали від Covid-19, для нейтралізації вірусів з мутацією N501Y або без неї. Вони не знайшли різниці. Хоча ці результати були опубліковані лише в Twitter 23 грудня і досі не є частиною публікації, вони обнадійливі та заспокоюють.
Мандрівники дивляться на інформаційні щити на станції Кінгс-Крос, коли країни ЄС накладають заборону на поїздки з Великобританії після спалаху коронавірусу в Лондоні, Великобританія, 21 грудня 2020 року. (Фото Reuters) Польоти вимкнені, а не мутація
Індія припинила всі рейси з Великобританії та посилила нагляд в аеропортах, щоб зупинити імпорт варіантів з високою передачею. Хоча, здавалося б, розумна стратегія, такі варіанти можуть легко розвиватися і всередині країни. Зрештою, в Індії понад 10 мільйонів підтверджених інфекцій, і, за оцінками, від 150 до 200 мільйонів людей вже інфіковані.
Варіант швидкого розповсюдження під назвою 501.V2 з’явився незалежно в Південній Африці і має мутацію N501Y з варіантами Великобританії. Незважаючи на те, що в Індії шипковий варіант N501Y ще не знайдено, віруси з мутацією P681H почали з’являтися в липні, і зараз 14% SARS-CoV-2, що циркулює в Індії, несуть цю мутацію.
Ці віруси в основному з Махараштри, а деякі також із Західної Бенгалії. Нам знадобиться лише одна мутація, щоб отримати там, де сьогодні знаходиться Великобританія. І це також має турбувати нас в Індії.
Швидка реакція є ключовою
Щоб уловити появу нових варіантів вірусу до того, як вони широко поширилися серед населення, Всесвітня організація охорони здоров’я (ВООЗ) рекомендує визначати послідовність генома вірусу принаймні для одного з кожних 300 підтверджених випадків (або 0,33%). У Великобританії секвенували 135 572 або 6,2% варіантів вірусу з 2,19 мільйонів випадків, тоді як Південна Африка та США повідомили про послідовності геному з 0,3% підтверджених випадків.
Проте Індія поки що секвенувала лише 4976 вірусів або 0,05% із понад 10 мільйонів випадків. Такими темпами ми будемо не звертати уваги на появу нових варіантів, поки не буде вже надто пізно. Одним із основних елементів нагляду за хворобами є відповідне охоплення та щільність, щоб відловити події до того, як вони поширилися.
Пара перетинає дорогу, несучи парасольку та сумки для покупок, у Мейфері, напередодні нових обмежувальних заходів рівня 4, у Лондоні, субота, 19 грудня 2020 р. (AP Photo) Сприятливі індійські умови
Іншою причиною для занепокоєння є те, що умови, які передбачають виникнення британського варіанту, також існують в Індії. Пацієнти з імунодефіцитом або імуносупресією, які хронічно інфікуються SARS-CoV-2, залишаються позитивними на вірусну РНК протягом 2-4 місяців замість звичайних 2-3 тижнів. Ці пацієнти часто лікуються реконвалесцентною плазмою (іноді більше одного разу) і зазвичай також препаратом ремдезивір.
Секвенування геному вірусу у таких пацієнтів виявило надзвичайно велику кількість нуклеотидних змін. Відомо також, що генетичне різноманіття вірусів всередині пацієнта збільшується після плазмотерапії. Поганий стан харчування є відомою причиною слабкої імунної системи, і лікарі в Індії повідомляли про хронічну інфекцію у підгрупи пацієнтів.
Залишилося кілька невідомих
Плазмотерапія та ремдезивір також широко використовуються для лікування пацієнтів з Covid-19 в Індії. Крім того, плазму вводили в Індії без попереднього тестування на рівні нейтралізуючих антитіл. Все це створює можливості для появи варіантів британського типу в Індії. Але ми недостатньо встановили послідовність, щоб знати, чи сталося це.
Навіть при низькому охопленні послідовності з Індії перекошені для міських місць, особливо для метро, де розташовані лабораторії секвенування. Це потребує більш широкого охоплення, щоб охопити всі частини країни. Індійська рада медичних досліджень може сприяти цьому процесу, надавши доступ до зразків пацієнтів з Covid-19 дослідницьким лабораторіям, які мають потенціал для секвенування генома та аналізу даних. Спостереження в режимі реального часу надаватиме дані, які є як щільними, так і детальними для встановлення політики на основі доказів.
Індія припинила всі рейси з Великобританії та посилила нагляд в аеропортах, щоб зупинити імпорт варіантів з високою передачею. (Експрес-фото: Partha Paul) Уперед із «SMS»
Коли вакцини будуть розгорнуті ширше, виникне подальший тиск на вибір вірусу, щоб змінитися. Мутанти, що втечуть від вакцини, добре відомі щодо інших вірусів, а також з’являться для SARS-CoV2. Тільки правильний генетичний нагляд вчасно виявить будь-яку невдачу вакцини.
Коли ми вступаємо в 2021 рік, послання для політиків і громадськості стає зрозумілим. Ті, хто наглядає за охороною здоров’я, повинні постійно шукати нові докази для вироблення політики на рівні населення. На індивідуальному рівні кожен з нас повинен працювати над зменшенням передачі вірусу — менше передачі означає менше можливостей для вірусу змінитися. І SMS є єдиним інструментом, доступним для нас наразі — соціальне дистанціювання , маски та дезінфекція.
Поділіться Зі Своїми Друзями:
