Исследование, в котором приняли участие более 5000 пациентов с КОВИД-19 в Хьюстоне, показало, что вирус, вызывающий заболевание, накапливает генетические мутации, одна из которых, возможно, сделала его более контагиозным.
Согласно статье, опубликованной в журнале mBIO, мутация, называемая D614G, находится в спайковом белке, который вскрывает клетки для проникновения вируса. Это крупнейшее на сегодняшний день рецензируемое исследование генома SARS-CoV-2 на примере одного из регионов США.
В статье показано, что "вирус мутирует из-за сочетания нейтрального дрейфа - что означает только случайные генетические изменения, которые не помогают или не причиняют вреда вирусу - и давления со стороны наших иммунных систем", - сказал Илья Финкельштейн, доцент молекулярных бионаук в Техасском университете в Остине и соавтор исследования.
Во время первой волны пандемии 71% новых коронавирусов, выявленных у пациентов в Хьюстоне, подверглись этой мутации. Когда летом вторая волна обрушилась на город, этот вариант составил 99,9%. Это отражает тенденцию, наблюдаемую во всем мире.
Исследование, опубликованное в июле на основе более чем 28 000 последовательностей генома, показало, что варианты, несущие мутацию D614G, стали глобальной доминантной формой SARS-CoV-2 примерно за месяц.
Так почему же штаммы, содержащие эту мутацию, превзошли те, у которых ее не было?
Возможно, они более контагиозны. Изучение более 25 000 последовательностей генома в Великобритании показало, что вирусы с мутацией имели тенденцию передаваться чуть быстрее, чем те, у которых ее не было, и вызывали более крупные вспышки. Естественный отбор возможно способствовал бы более легкой передаче штаммов этого вируса. Но не все ученые с этим согласны. Некоторые предлагают другое объяснение, называемое "эффектом основателя". В этом сценарии мутация D614G, возможно, была более распространена в первых вирусах, прибывших в Европу и Северную Америку, что, по сути, дало им преимущество перед другими штаммами.
В белке спайков также продолжают накапливаться дополнительные мутации невыясненной значимости. В лабораторных экспериментах ученые также показали, что по крайней мере одна такая мутация позволяет спайку уклониться от нейтрализующего антитела, которое человек естественным образом вырабатывает для борьбы с инфекцией SARS-CoV-2. Это может позволить этому варианту вируса легче проскользнуть мимо нашей иммунной системы. Хотя пока неясно, приводит ли это к тому, что он также легче передается между людьми. Хорошая новость заключается в том, что эта мутация встречается редко и, похоже, не делает болезнь более тяжелой для инфицированных пациентов. По словам Финкельштейна, группа не видела вирусов, которые научились уклоняться от вакцин первого поколения и терапевтических препаратов на основе антител.
"Вирус продолжает мутировать по мере того, как он покрывает весь мир", - сказал Финкельштейн. "Усилия по наблюдению в режиме реального времени, такие как наше исследование, обеспечат возможность того, что глобальные вакцины и терапевтические средства всегда будут на шаг впереди".
Ученые отметили в общей сложности 285 мутаций при тысячах случаях инфекций, хотя большинство из них, похоже, не оказывают существенного влияния на тяжесть заболевания. Продолжаются исследования по изучению третьей волны пациентов с КОВИД-19 и описанию того, как вирус адаптируется к нейтрализации антител, вырабатываемых нашей иммунной системой. Каждая новая инфекция - это бросок игральных костей, дополнительный шанс на развитие более опасных мутаций.
Группа тестировала различные генетические варианты белка спайка вируса, измеряла стабильность белка и изучала, насколько хорошо он связывается с рецептором на клетках хозяина и нейтрализует антитела. Была разработана первая трехмерная карта белка спайка, что в настоящее время влияет на дизайн нескольких вакцин-кандидатов.
