Главная / Общество

Мутации коронавируса: что мы узнали на данный момент

Александр Алексеенко - 24.09.20 (обновлено 24.09.20)

В начале января первая последовательность генома Sars-CoV-2 – вируса, вызывающего COVID-19 – была выпущена под названием «Ухань-1». Эта строка из 30000 букв (A, T, C и G генетического кода) ознаменовала первый день в гонке за пониманием генетики этого недавно открытого коронавируса. Теперь еще 100000 геномов коронавируса, взятых у пациентов с COVID-19 в более чем 100 странах, присоединились к «Ухань-1». Генетики всего мира ищут ответы на эти вопросы. Откуда появился Sars-CoV-2? Когда он начал заражать людей? Как мутирует вирус и какое это имеет значение? Геномика Sars-CoV-2, как и сам вирус, разрослась и стала глобальной.

Термин «мутация» вызывает в воображении образы новых опасных вирусов с расширенными возможностями, распространяющихся по планете. И хотя мутации постоянно возникают и иногда распространяются – ранние мутации в Sars-CoV-2 распространились по всему миру, так как вирус распространяется почти незаметно – мутации являются совершенно естественной частью любого организма, включая вирусы. Подавляющее большинство из них не влияет на способность вируса передавать или вызывать заболевание.

мутацияФото: https://www.buerostuehle-4u.de/

Мутация просто означает разницу; изменение буквы в геноме. В то время как популяция Sars-CoV-2 была генетически по существу инвариантной, когда она перешла к своему первому человеку-хозяину в конце 2019 года, более 13000 из этих изменений теперь обнаружены в 100000 секвенированных на сегодняшний день Sars-CoV-2. Тем не менее, любые два вируса от любых двух пациентов в любой точке мира отличаются в среднем всего на десять букв. Это крошечная часть от общего числа 30 000 символов в генетическом коде вируса и означает, что все циркулирующие Sars-CoV-2 могут считаться частью одной клональной линии.

Медленно мутирует

Чтобы вирус приобрел значительное генетическое разнообразие, потребуется время. Sars-CoV-2 довольно медленно мутирует для вируса, при этом любая линия претерпевает несколько изменений каждый месяц; в два-шесть раз меньше, чем количество мутаций, полученных вирусами гриппа за тот же период.

Тем не менее, мутации – это фундамент, на котором может действовать естественный отбор. Чаще всего мутации делают вирус нефункциональным или не имеют никакого эффекта. Тем не менее, существует возможность мутаций повлиять на трансмиссивность Sars-CoV-2 в его новых человеческих хозяевах. В результате были предприняты активные усилия по определению, какая из мутаций, идентифицируемых с момента секвенирования первого генома Sars-CoV-2 в Ухане, может значительно изменить вирусную функцию.

Печально известной мутацией в этом контексте является изменение аминокислоты в шиповом белке Sars-CoV-2 – белке, который придает коронавирусам их характерные свойства и позволяет прикрепляться к клеткам-хозяевам. Было показано, что это единственное изменение характера в вирусном геноме, названное D614G, увеличивает инфекционность вируса в клетках, выращенных в лаборатории, хотя и не оказывает заметного влияния на тяжесть заболевания. Хотя эта мутация также почти систематически встречается с тремя другими мутациями, и все четыре в настоящее время обнаруживаются примерно в 80% секвенированных Sars-CoV-2, что делает ее наиболее частым набором мутаций в обращении.

Проблема с D614G, как и с другими мутациями, состоит в том, чтобы решить, увеличилась ли частота их появления из-за того, что они присутствовали в вирусах, ответственных за посевы ранних успешных вспышек, или же они действительно дают преимущество своим носителям. Хотя геномика работает с британским набором данных, предполагается, что D614G играет тонкую роль в увеличении скорости роста клонов, несущих его, но работа исследователей не смогла найти измеримого воздействия на передачу.

геномФото: https://hightech.fm/

Просто увлекся

D614G – не единственная мутация, которая встречается с высокой частотой. Цепочка из трех мутаций в белковой оболочке Sars-CoV-2 также все чаще появляется в данных секвенирования и теперь обнаруживается у трети вирусов. Одно изменение в положении 57 белка Orf3a, известной иммуногенной области, происходит за четверть. В спайковом белке существуют и другие мутации, в то время как бесчисленное множество других, по-видимому, вызвано активностью нашего собственного иммунного ответа. В то же время нет единого мнения о том, что эти или какие-либо другие факторы существенно меняют трансмиссивность или вирулентность вируса. Большинство мутаций просто переносятся, поскольку Sars-CoV-2 продолжает успешно распространяться.

Но замены – не единственные небольшие изменения, которые могут повлиять на Sars-CoV-2. Было показано, что делеции в дополнительных генах Sars-CoV-2 Orf7b / Orf8 снижают вирулентность Sars-CoV-2, потенциально вызывая более легкие инфекции у пациентов. Подобная делеция могла вести себя таким же образом в Sars-CoV-1, связанном с ним коронавирусе, ответственном за вспышку Sars в 2002-04 гг. Прогресс в направлении менее вирулентного Sars-CoV-2 был бы приятной новостью, хотя делеции в Orf8 присутствовали с первых дней пандемии и, похоже, не учащаются.

Хотя адаптивные изменения еще могут произойти, все доступные на этом этапе данные говорят о том, что мы сталкиваемся с одним и тем же вирусом с начала пандемии. Крис Уитти, главный врач Англии, был прав, высказав мысль о том, что вирус мутировал во что-то более легкое, чем тот, который заставил Великобританию ввести карантин в марте. Возможное уменьшение тяжести симптомов, наблюдаемое за лето, вероятно, является результатом заражения молодых людей, мер сдерживания (таких как социальное дистанцирование) и улучшения лечения, а не изменений самого вируса. Однако, хотя Sars-CoV-2 на сегодняшний день существенно не изменился, ученые продолжают расширять инструменты для отслеживания его эволюции, чтобы идти в ногу со временем.

#Вирус #Геном #Коронавирус #Мутация #COVID-19

Добавить комментарий

* Обязательные поля
1000
изображение Captcha

Комментарии

Комментариев пока нет. Будьте первым!

Последние материалы из раздела "Общество"

Выбор редакции