Мутации могли накопиться в организме хронически инфицированного пациента, в упущенной из виду человеческой популяции или в животном резервуаре.
С тех пор как на прошлой неделе южноафриканские ученые объявили о выявлении нового вызывающего опасения варианта SARS-CoV-2, весь мир с тревогой ожидает сообщений о том, как он может изменить траекторию развития пандемии. Но столь же большой загадкой, хотя и менее неотложной, является вопрос о том, где и как развивался Омикрон, и какие уроки его появления помогут избежать появления опасных вариантов в будущем.
Омикрон явно не развился из одного из предыдущих вариантов, вызывающих беспокойство, таких как Альфа или Дельта. Вместо этого он, похоже, развивался параллельно - и в кромешной темноте. По словам Эммы Ходкрофт, вирусолога из Университета Берна, Омикрон настолько отличается от миллионов геномов SARS-CoV-2, которые были представлены в открытом доступе, что определить его ближайшего родственника довольно сложно. По ее словам, скорее всего, он рано отделился от других штаммов. "Я бы сказала, что он относится к середине 2020 года".
Это поднимает вопрос о том, где предшественники Омикрона скрывались в течение более чем года. Ученые видят, по сути, три возможных объяснения: вирус мог циркулировать и развиваться в популяции, за которой мало следили и не проводили секвенирование. Он мог зародиться в хронически инфицированном пациенте COVID-19. Или же он мог развиться в нечеловеческом виде, откуда недавно распространился на людей.
Кристиан Дростен, вирусолог из Университетской клиники Шарите в Берлине, отдает предпочтение первому варианту. "Я предполагаю, что он развился не в Южной Африке, где сейчас проводится много секвенирования, а где-то еще на юге Африки во время зимней волны", - говорит он. "В течение долгого времени там было много инфекций, и для эволюции такого вируса необходимо огромное эволюционное давление". Но Эндрю Рамбо из Эдинбургского университета не понимает, как вирус мог оставаться скрытым в группе людей так долго. "Я не уверен, что в мире есть достаточно изолированные места, где бы этот вирус мог передаваться в течение такого длительного времени, не появляясь в других местах", - говорит он.
Вместо этого Рамбо и другие считают, что вирус, скорее всего, развился у пациента с хронической инфекцией COVID-19, вероятно, у того, чей иммунный ответ был ослаблен другим заболеванием или лекарством. Когда Альфа был впервые обнаружен в конце 2020 года, этот вариант также приобрел множество мутаций одновременно, что навело исследователей на мысль о хронической инфекции. Эта идея подкрепляется секвенированием образцов SARS-CoV-2 от некоторых хронически инфицированных пациентов.
"Я думаю, что доказательства в пользу этого становятся все более убедительными", - говорит Ричард Лесселлс, исследователь инфекционных заболеваний из Университета Ква-Зулу-Натал. В одном случае, который Лесселлс и его коллеги описали в препринте, молодая женщина из Южной Африки с неконтролируемой ВИЧ-инфекцией носила SARS-CoV-2 более 6 месяцев. Вирус накапливал многие из тех же изменений, которые наблюдаются в вызывающих беспокойство вариантах, что также наблюдалось у другого пациента, чья инфекция SARS-Cov-2 сохранялась еще дольше. Чтобы предотвратить появление одного из возможных источников будущих вариантов, Лесселлс говорит: "Нам необходимо устранить пробелы в системе лечения ВИЧ. То есть мы должны диагностировать всех, лечить всех, а тех, кто в настоящее время получает неэффективное лечение, переводить на эффективные схемы лечения".
Но Дростен утверждает, что опыт хронических инфекций гриппа и других вирусов у пациентов с иммуносупрессией говорит против этой гипотезы в отношении Омикрона. Варианты, ускользающие от иммунной системы, действительно развиваются у таких людей, но они сопровождаются целым рядом других изменений, которые делают их менее способными передаваться от человека к человеку. "В реальном мире эти вирусы имеют очень низкую приспособленность".
Это происходит потому, что мутации, позволяющие вирусу выживать в одном человеке в течение долгого времени, могут сильно отличаться от тех, которые необходимы для наилучшего распространения от одного человека к другому.
Джессика Меткалф, эволюционный биолог из Института перспективных исследований в Берлине, не уверена, что это верно в отношении SARS-CoV-2. "Я думаю, что одна из причин, по которой этот вирус так хорошо себя проявил, заключается в том, что лучшее связывание с ACE2 [его рецептором на человеческих клетках] помогает как внутрихозяинному, так и межхозяинному распространению". Тем не менее, на данный момент она согласна с Дростеном в том, что Омикрон, скорее всего, циркулировал и развивался в незаметной популяции.
Некоторые считают, что вирус мог скрываться в грызунах или других животных, а не в людях, и поэтому испытывал другое эволюционное давление, которое отбирало новые мутации. "Геном просто очень странный", - говорит Кристиан Андерсен, указывая на множество мутаций, многие из которых не встречались ранее в других вариантах.
"Интересно, насколько сильно они отличаются друг от друга", - говорит эволюционный биолог Майк Воробей из Университета Аризоны. Хотя он отдает предпочтение в пользу версии человека с ослабленным иммунитетом в качестве источника Омикрона, Воробей отмечает, что 80% белохвостых оленей, отобранных в Айове в период с конца ноября 2020 года по начало января 2021 года, были носителями SARS-CoV-2, согласно недавнему исследованию. "Это заставляет меня задуматься, могут ли другие виды животных стать хронически инфицированными, что потенциально могло бы обеспечить подобное селективное давление с течением времени".
Еще слишком рано исключать любую теорию происхождения Омикрона, говорит Арис Кацуракис, эволюционный биолог из Оксфордского университета, но он скептически относится к животному сценарию, учитывая огромное количество человеческих инфекций. "Я бы начал больше беспокоиться о животных резервуарах, если бы нам удалось подавить вирус, и тогда я мог бы рассматривать их как места, где он может спрятаться".
Многие лидеры мирового здравоохранения использовали появление Омикрона, чтобы привлечь внимание мировой общественности к огромному разрыву между вакцинацией против COVID-19 в более богатых и более бедных странах. Ричард Хэтчетт, глава Коалиции за инновации в области обеспечения готовности к эпидемиям, начал свое выступление на Всемирной ассамблее здравоохранения в понедельник, заявив, что низкий охват вакцинацией в Южной Африке и Ботсване "обеспечил благодатную среду" для развития этого варианта. "Глобальное неравенство, которым характеризовались глобальные ответные меры, теперь настигло нас в полной мере, - сказал он.
Однако, по мнению некоторых ученых, доказательств в пользу этого утверждения мало. "Идея о том, что если бы мы больше вакцинировали в Африке, то у нас не было бы этого: я бы хотел, чтобы это было правдой, но у нас нет возможности узнать это", - говорит Катцуракис. Пока что уроки, которые можно извлечь из Омикрона, остаются такими же неопределенными, как и его происхождение.
