Ученые, отслеживающие варианты коронавируса, борются с глобальными "слепыми пятнами"Ученые, отслеживающие варианты коронавируса, борются с глобальными "слепыми пятнами"
В прошлом месяце Гитис Дудас отслеживал новый вариант коронавируса, который вызвал вспышку COVID-19 в его родной Литве и спорадически появлялся в других странах Европы и в США. Изучая международную базу данных геномов коронавирусов, Дудас нашел важнейший ключ к разгадке: один образец нового варианта был получен от человека, который недавно прилетел во Францию из Камеруна. Его соавтор, Ги Баэле из Университета Лёвена, вскоре идентифицировал еще шесть сиквенсов от людей в Европе, которые путешествовали в Камерун. Но затем их поиски происхождения этого варианта уперлись в стену: Камерун загрузил в глобальное хранилище последовательностей, называемое GISAID, всего 48 геномов. Ни один из них не включал этот вариант.
Благодаря упорной работе Баэле и Дудас (эволюционный биолог из Гетеборгского глобального центра биоразнообразия) узнали, что другая исследовательская группа собрала еще не опубликованные сиквенсы из вспышки COVID-19 в исследовательском центре человекообразных обезьян в Центральноафриканской Республике, недалеко от границы с Камеруном. Там шесть человек были носителями нового варианта. Баэле, Дудас и их коллеги реконструировали эволюционное дерево и географическое распространение этого варианта и пришли к выводу, что новый вариант, скорее всего, возник в Камеруне, о чем они сообщили в препринте 8 мая. Они отмечают, что этот вариант несет в себе набор мутаций, наблюдаемых в других "вариантах, вызывающих беспокойство", которые являются более контагиозными или опасными.
"Это выглядело как вещь, которая должна вызвать тревогу", - говорит Себастьен Кальвиньяк-Спенсер, эволюционный биолог из Института Роберта Коха, чья команда провела секвенирование образцов со станции обезьян. Но Камерун и соседние страны, где, по предположениям специалистов, этот вариант уже мог быть распространен, не обратили на него внимания.
Исследователи говорят, что история этого варианта, обозначаемого B.1.620, является предупреждением для всего мира: "Усилия по секвенированию в Камеруне и других африканских странах недостаточны", - говорит соавтор исследования Ахиджо Аюба, биолог из французского Национального исследовательского института устойчивого развития при университете Монпелье. В следующем месяце он отправляется в родной Камерун, чтобы установить там первый в стране секвенатор нового поколения. Появление новых вариантов с вредоносными мутациями в странах, где нет регулярного секвенирования, "может стать тревожной нормой", - предупреждают исследователи в своей статье.
Это касается не только Африки. Из 152 стран, данные по которым были доступны по состоянию на 10 мая, 100 стран загрузили в GISAID данные о последовательностях менее чем для 1% зарегистрированных случаев (см. карту ниже).
Среди них 51 страна, включая такие крупные государства, как Индия, Индонезия, Россия и Бразилия, загрузили последовательности менее чем для 0,1% случаев. На десять богатейших стран приходится 82% от более чем 1,4 млн. последовательностей в базе данных GISAID. "Мы работаем над тем, чтобы изменить ситуацию, - говорит Франк Конингс, руководитель рабочей группы по эволюции вирусов ВОЗ.
Большинство стран с дефицитом секвенирования также в настоящее время практически не имеют доступа к вакцинам, а в некоторых из них наблюдаются серьезные вспышки заболевания. Поскольку вирус размножается бесконтрольно, эти регионы могут стать рассадниками новых мутантов, которые затем могут распространиться по всему миру. Индия, например, с трудом справляется со всплеском заболеваемости, превышающим мировой уровень. 11 мая ВОЗ назвала новый вариант B.1.617, который возник в Индии и распространился на десятки стран, вариантом, вызывающим беспокойство.
"Там, где пандемия в настоящее время не контролируется, мы можем ожидать роста числа вариантов", - говорит Дудас. "Было бы гораздо важнее определить сиквенсы последних 1000 случаев в Центральноафриканской Республике, чем следующих 100 000 случаев в Германии".
Секвенирование коронавируса в большинстве стран мира минимально, поэтому ученые часто имеют слабое представление о появляющихся новых вариантах.
В глобальном масштабе препятствия на пути к систематическому эпиднадзору огромны. Современные секвенаторы стоят 335 000 долларов, и местные специалисты должны быть обучены работе с ними. Во многих районах нет дорог и холодильников, необходимых для быстрой транспортировки образцов. В Индии "проблема заключается в отборе образцов: кто-то должен собрать и переправить образцы и предоставить клинические данные. Это занимает некоторое время", - говорит Анураг Агравал, директор Института геномики и интегративной биологии Совета научных и промышленных исследований в Нью-Дели. Кроме того, необходимо постоянно импортировать дорогостоящие реагенты для секвенирования".
"Мы заказали ... реагенты [у американской компании] в ноябре [2020 года]. Они прибыли сейчас!" - говорит Сенджути Саха, микробиолог из Фонда исследований детского здоровья в Дакке, Бангладеш. "Это не исключение, а скорее правило". Тем не менее, Саха доволен усилиями нескольких лабораторий, которые позволили стране расширить масштабы секвенирования до 0,2% из 777 000 выявленных случаев. "Я не думаю, что [эта цифра] велика", - говорит она. "Но раньше это был ноль. И мы никогда не делали этого раньше".
Усилия уже приносят свои плоды, последний случай произошел 8 мая, когда у двух пациентов из Бангладеш, недавно вернувшихся из Индии, был обнаружен B.1.617. Два дня спустя, после длительного совещания с учеными, официальные лица Бангладеш ужесточили карантин на границе.
Другие страны сталкиваются с географическими проблемами. В декабре 2020 года бразильские ученые выявили P.1, который теперь является вариантом, вызывающим озабоченность во всем мире, во время массовой вспышки в Манаусе, столице штата Амазонас. Но в таких местах, как соседний штат Акре с тропическими лесами и на северо-востоке Бразилии, охват секвенирования невелик, говорит Ана Васконселос, биолог-вычислитель из Национальной лаборатории научных вычислений в Петрополисе, Бразилия. По ее словам, из Акко было загружено всего 25 геномов. Она попросила коллег предоставить 100 образцов, но потом обнаружила, что у них нет сухого льда, необходимого для транспортировки. Вчера она наконец получила образцы с помощью французской неправительственной организации, Фонда Mérieux.
Некоторые эксперты предлагают странам стремиться к секвенированию вируса в 5% от всех случаев, но другие говорят, что такие требования ошибочны. "Мир становится слишком одержим цифрами", - говорит Тулио де Оливейра, биолог-вычислитель и директор KRISP, Платформы секвенирования для исследований и инноваций в Квазулу-Натале при Университете Квазулу-Натала в Дурбане. Например, он и южноафриканские коллеги выявили проблемный вариант, возникший в Южной Африке, вскоре после его появления, путем стратегического отбора проб в регионах, борющихся со вспышками, а не путем равномерного увеличения выборки по всей стране.
Де Оливейра и большая группа других африканских ученых теперь превратили скудные данные о последовательностях в Африке в полную картину того, как вирус развивался на континенте. В опубликованном 13 мая препринте, на основе почти 9000 сиквенсов, собранных в 33 африканских странах, они обнаружили, что SARS-CoV-2, вероятно, прибыл во многие африканские страны с путешественниками, в основном из Европы. Ограничения на поездки сначала сдерживали количество случаев заболевания. Но затем вирус эволюционировал в несколько вариантов. "Хотя результаты исследования искажены из-за низкого числа выборок и "слепых зон", - пишут авторы, - они подчеркивают, что Африка не должна оставаться в стороне от глобальных мер по борьбе с пандемией, иначе она может стать питательной средой для новых вариантов".
Это касается всего мира, говорит Кальвиньяк-Спенсер. " Нельзя продолжать быть такими эгоистичными в отношении геномного контроля", - говорит он. "Это не соответствует нашим собственным интересам".
