Будет ли омикрон более заразным, чем дельта? Эксперт по эволюции вирусов объясняет, что исследователи знают, а что нет

О новом варианте под названием омикрон (B.1.1.529) сообщили исследователи в Южной Африке 24 ноября 2021 г., а два дня спустя Всемирная организация здравоохранения назвала его «вызывающим озабоченность вариантом». Омикрон очень необычен тем, что на сегодняшний день это наиболее сильно мутировавший вариант SARS-CoV-2, вируса, вызывающего COVID-19. Вирусолог Суреш В. Кучипуди изучает новые и зоонозные вирусы, чтобы лучше понять, как возникают новые эпидемические или пандемические вирусы. Его исследовательская группа изучает различные аспекты вируса COVID-19, в том числе его распространение на животных.

Фото: https://biz.liga.net/

Вариант омикрон имеет в целом 50 мутаций, причем 32 мутации относятся только к белку шипа. Белок-шип, который образует выступы на внешней стороне SARS-CoV-2, помогает вирусу прилипать к клеткам, чтобы он мог проникнуть внутрь. Это также белок, который все три вакцины, доступные в настоящее время в США, используют для индукции защитных антител. Для сравнения, у дельта-варианта девять мутаций. Большее количество мутаций в варианте омикрона может означать, что он может быть более передаваемым и / или лучше уклоняться от иммунной защиты – перспектива, которая очень тревожна.

Почему продолжают появляться новые варианты SARS-CoV-2?

Хотя необычно большое количество мутаций в варианте омикрона удивительно, появление еще одного варианта SARS-CoV-2 не является неожиданным. В результате естественного отбора в любом вирусе накапливаются случайные мутации. Этот процесс ускорен в РНК-вирусах, включая SARS-CoV-2. Если и когда набор мутаций обеспечивает преимущество выживания для варианта по сравнению с его предшественниками, этот вариант будет превосходить все другие существующие варианты вируса.

Означает ли большее количество мутаций варианта омикрон, что он более опасен и заразен, чем дельта? Мы просто еще не знаем. Условия, которые привели к появлению этого варианта, еще не ясны, но ясно то, что число сдвига и конфигурация мутаций в омикроне необычны.

Одно из возможных объяснений того, как возникают вирусные варианты с множественными мутациями, это длительная инфекция у пациента, чья иммунная система подавлена ​​– ситуация, которая может привести к быстрой вирусной эволюции. Стоит предположить, что некоторые из более ранних вариантов SARS-CoV-2, такие как альфа-вариант, могли возникнуть от постоянно инфицированного пациента. Однако необычное созвездие и многочисленные мутации в варианте омикрона сильно отличают его от всех других штаммов SARS-CoV-2, что вызывает вопросы о том, как он появился.

Другой возможный источник вариантов может быть через животных-хозяев. Вирус, вызывающий COVID-19, может заразить несколько видов животных, включая норку, тигров, львов, кошек и собак. В исследовании, которое еще не прошло экспертную оценку, международная группа, которую я возглавляю, недавно сообщила о широко распространенном заражении SARS-CoV-2 у свободноживущих и содержащихся в неволе белохвостых оленей в США. Поэтому мы также не можем исключить возможность того, что вариант омикрон появился у животного-хозяина в результате быстрой эволюции.

Фото: https://ria.ru/

Как вариант дельты стал доминирующим во всем мире?

Дельта на 40–60% более трансмиссивна, чем альфа-вариант, и почти в два раза более трансмиссивна, чем оригинальный вирус SARS-CoV-2, впервые идентифицированный в Китае. Повышенная трансмиссивность дельта-варианта является основной причиной, по которой исследователи считают, что он смог превзойти другие варианты и стать доминирующим штаммом.

Ключевым фактором пригодности вируса является скорость его репликации или то, как быстро вирус может создавать больше копий самого себя. Дельта-вариант реплицируется быстрее, чем предыдущие варианты SARS-CoV-2, и еще не прошедшее экспертную оценку исследование показало, что он производит в 1000 раз больше вирусных частиц, чем его предшественники.

Кроме того, люди, инфицированные дельта-вариантом, производят и выделяют больше вируса, что является еще одним потенциальным механизмом его повышенной способности к распространению. Исследования показывают, что возможное объяснение повышенной способности дельта-варианта к репликации заключается в том, что мутации в белке-шипе привели к более эффективному связыванию белка-шипа с его хозяином через рецептор ACE-2.

Вариант дельта также приобрел мутации, которые позволили бы ему уклоняться от нейтрализующих антител, которые играют важную роль в защите организма от вторгающегося вируса. Это может объяснить, почему, как показали многочисленные отчеты, вакцины COVID-19 были несколько менее эффективны против дельта-варианта. Эта комбинация высокой трансмиссивности и иммунного уклонения может помочь объяснить, почему дельта-вариант стал таким успешным.

Исследования также показывают, что люди, инфицированные дельта-вариантом, имеют более высокий риск госпитализации по сравнению с людьми, инфицированными исходным SARS-CoV-2 и ранними вариантами. Считается, что одна конкретная мутация шипового белка дельта-варианта – мутация P681R – является ключевым фактором, способствующим его улучшенной способности проникать в клетки и вызывать более серьезные заболевания.

Фото: https://2det.by/

Заменит ли омикрон дельту?

Пока рано говорить, превосходит ли вариант омикрон дельту, и станет ли он доминирующим. Омикрон разделяет некоторые мутации с дельта-вариантом, но также обладает другими, совершенно отличными друг от друга. Но одна из причин, почему мы в исследовательском сообществе особенно обеспокоены, заключается в том, что вариант омикрона имеет 10 мутаций в рецептор-связывающем домене – части белка-шипа, который взаимодействует с рецептором ACE-2 и опосредует проникновение в клетки.

Предположим, что комбинация всех мутаций в омикроне делает его либо более передаваемым, либо лучшим в отношении уклонения от иммунитета, чем дельта. В таком случае мы могли бы увидеть распространение этого варианта во всем мире. Однако также возможно, что необычно большое количество мутаций может нанести вред вирусу и сделать его нестабильным.

Весьма вероятно, что вариант омикрона – это не финал, и появятся новые варианты SARS-CoV-2. По мере того, как SARS-CoV-2 продолжает распространяться среди людей, естественный отбор и адаптация приведут к появлению большего количества вариантов, которые, вероятно, могут быть более передаваемыми, чем дельта.

Из вирусов гриппа мы знаем, что процесс вирусной адаптации никогда не заканчивается. Более низкий уровень вакцинации во многих странах означает, что существует еще много восприимчивых хозяев вируса, и что он будет продолжать циркулировать и мутировать до тех пор, пока он может распространяться. Появление варианта омикрон – еще одно напоминание о неотложной необходимости вакцинации, чтобы остановить дальнейшее распространение и эволюцию SARS-CoV-2.