У ученых есть несколько идей о том, как появляются новые варианты коронавирусов.
Одна из них связана с людьми с персистирующей инфекцией у которых вирус выявляется в течение длительного периода времени. Эта история о курьезном случае, когда человек был инфицирован вирусом SARS-CoV-2 не менее 471 дня, и о том, что может произойти, когда инфекции распространяются неуправляемо.
Эта длительная инфекция впервые попала в поле зрения эпидемиолога Натана Грубо летом 2021 года. Его команда анализировала штаммы коронавируса в образцах пациентов из больницы Йель-Нью-Хейвен, когда Грубо обратил внимание на то, что он уже видел раньше. Известная только как B.1.517, эта версия вируса не получила собственного и не бушевала, как ее печально известные родственники. Вместо этого, появившись где-то в Северной Америке в начале 2020 года, B.1.517 распространился в нескольких регионах по всему миру и даже вызвал вспышку в Австралии. Но после апреля 2021 года B.1.517, казалось, затих, став одним из тех, которые, как многие вирусные линии, вспыхивают, а затем угасают.
B.1.517 мог быть давно забыт, оттеснен на задний план новейшим вариантом, претендующим на место в местных сообществах. "И все же мы продолжали наблюдать его", - говорит Грубо. Даже после того, как B.1.517 затих по всей стране, сотрудники Грубо заметили его появление в образцах пациентов. Одна и та же линия, каждые несколько недель, как по часам, в течение нескольких месяцев. Одним из ключей к разгадке был идентификатор образца. Команда Грубо заметила, что код на образцах B.1.517 всегда был один и тот же. Все они были получены от одного пациента.
У этого пациента, человека в возрасте 60 лет с онкологическим заболеванием в анамнезе, рецидив произошел в ноябре 2020 года. Это было как раз тогда, когда впервые был выявлен положительный результат на SARS-CoV-2. Увидев, что B.1.517 снова и снова появляется в образцах, Грубо вместе с врачом получил разрешение пациента на анализ его данных. В итоге пациент оставался инфицированным 471 день (и до сих пор), сообщили Грубо и коллеги в предварительном исследовании, опубликованном в прошлом месяце на сайте препринтов medRxiv. Из-за ухудшения здоровья и желания сохранить анонимность пациент не захотел давать интервью, и Грубо не имеет с ним прямого контакта.
Но все образцы, собранные за все эти дни, рассказали невероятную историю эволюции вирусов. Как показал анализ, проведенный группой, за 15 месяцев у пациента быстро развились по меньшей мере три генетически различные версии вируса. Каждая версия имела десятки мутаций и, похоже, прекрасно уживалась в организме пациента. "Честно говоря, если бы хоть один из них появился в популяции и начал передаваться, мы бы назвали его новым вариантом", - говорит Грубо.
По его словам, такой сценарий, вероятно, редок. В конце концов, во время пандемии, по всей видимости, произошло много случаев длительного инфицирования, и возникло лишь небольшое количество соответствующих вариантов. Однако эта работа позволяет предположить, что персистирующие вирусные инфекции могут стать площадкой для быстрых эволюционных экспериментов - возможно, используя преимущества ослабленной иммунной системы.
Работа Грубо - это "вероятно, самый подробный взгляд на единичную персистирующую инфекцию SARS-CoV-2", - говорит Том Фридрих, вирусолог из Университета Висконсина-Мэдисона, который не принимал участия в работе. Исследование подтверждает более ранний вывод о другом пациенте с ослабленным иммунитетом - пациенте с персистирующей инфекцией Омикрона. В этой работе исследователи задокументировали эволюцию вируса в течение 12 недель и показали, что его потомок заразил по меньшей мере еще пять человек. В совокупности эти исследования показывают, как такие инфекции потенциально могут стать причиной появления следующего варианта.
"Я совершенно убежден, что люди с персистирующей инфекцией являются важными источниками новых вариантов", - утверждает Фридрих.
Кто именно развивает эти инфекции, остается загадкой. Да, вирус может поражать людей с ослабленной иммунной системой, но "не у каждого человека с ослабленным иммунитетом развивается персистирующая инфекция", - говорит Вивиана Саймон, вирусолог из Медицинской школы Икан при Маунт Синай. На самом деле врачи и ученые понятия не имеют, насколько распространены эти инфекции. "У нас просто нет цифр", - отмечает Саймон. "Это огромный пробел для исследователей, и Программа наблюдения за патогенами в Маунт-Синай пытается решить его путем анализа данных об инфекциях в режиме реального времени".
Изучение пациентов с длительными инфекциями также может подсказать ученым, куда движется эволюция SARS-CoV-2. Если вирус развивается внутри человека, это не значит, что он будет распространяться среди других людей. Но если определенные вирусные мутации имеют тенденцию возникать у нескольких людей с персистирующими инфекциями, это может указывать на то, что следующий серьезный вариант может развиваться аналогичным образом. Более подробная информация об этих мутациях может помочь исследователям предсказать, что их ждет в будущем, что является важным шагом в разработке будущих вакцин против коронавируса.
Помимо прогнозирования возникновения новых вариантов, Грубо считает, что выявление людей с затяжными инфекциями важно для того, чтобы врачи могли оказать им помощь. "Мы должны предоставить им доступ к вакцинам, моноклональным антителам и противовирусным препаратам", - подчеркивает он. Эти методы лечения могут помочь пациентам избавиться от инфекции. Но легче сказать, чем реально выявить персистирующие инфекции, отмечает он. Многие регионы мира не приспособлены для выявления таких инфекций и не имеют доступа к вакцинам или методам лечения. И даже когда они доступны, некоторые пациенты отказываются от них. Пациент в исследовании Грубо получил инфузию моноклональных антител примерно через 100 дней после инфицирования, а затем отказался от всех других видов лечения. Он не был вакцинирован и хотя пациент оставался заразным на протяжении всего исследования, его вариант, насколько известно Грубо, так и не распространился в обществе.
Хотя хронические инфекции без лечения могут породить новые варианты, они могут появиться и другим путем, например, от животных, зараженных вирусом, от человека к человеку в группах людей, за которыми ученые не следят, или "от чего-то другого, о чем, возможно, никто из нас еще не думал", - говорит он. "SARS-CoV-2 продолжает удивлять нас своей эволюцией".
