Новости

Ключевое аминокислотное изменение может лежать в основе свирепой инфекционности этого варианта коронавируса.    Пока мир борется с гиперзаразной разновидностью коронавируса Дельта, ученые пытаются понять биологическую основу его поведения. Целый ряд исследований выявил аминокислотное изменение в Дельте, которое может способствовать ее быстрому распространению. По данным эпидемиологических исследований, Дельта по крайней мере на 40% более трансмиссивен, чем Альфа-вариант, выявленный в Великобритании в конце 2020 года.    Главной отличительной чертой "Дельты" является то, что трансмиссивность, похоже, переходит на новый уровень", - говорит в интервью Nature Пей-Йонг Ши, вирусолог из Медицинского отделения Техасского университета в Галвестоне. "Мы думали, что Альфа была довольно скверной, очень хорошо распространялась. А эта, похоже, еще круче". Сотрудники группы Ши и других групп выявили мутацию, которая изменяет одну аминокислоту в белке спайка. Изменение, которое называется P681R и превращает остаток пролина в аргинин, попадает в интенсивно изучаемую область белка шипа, называемую сайтом расщепления фурина. Наличие этой короткой аминокислоты вызвало тревогу, когда SARS-CoV-2 был впервые идентифицирован в Китае, поскольку она связана с повышенной инфекционностью других вирусов, таких как грипп, но ранее не обнаруживалась в других сарбековирусах - семействе коронавирусов, к которому принадлежит SARS-CoV-2.  "Эта маленькая вставка выпирает и бьет в лицо", -    говорит Гэри Уиттакер, вирусолог из Корнельского университета в Итаке, штат Нью-Йорк. Преактивированный вирус   Чтобы проникнуть в клетки, белок шипа SARS-CoV-2 должен быть дважды разрезан белками хозяина. У вируса SARS-CoV-1, вызывающего SARS, оба разреза происходят после того, как вирус закрепился на клетке. Но в SARS-CoV-2 наличие сайта расщепления фурина означает, что ферменты хозяина (включая фермент под названием фурин) могут сделать первый разрез, когда только что сформированные вирусные частицы выходят из инфицированной клетки. Эти предварительно активированные вирусные частицы могут затем заражать клетки более эффективно, чем частицы, требующие двух разрезов, говорит Уиттакер.    Дельта - не первый вариант SARS-CoV-2, получивший мутацию, которая изменяет сайт расщепления фурина. У варианта Альфа аминокислота изменена в том же месте, что и у Дельты. Но имеющиеся данные свидетельствуют о том, что эффект мутации был особенно значительным в варианте Дельта. В исследовании, результаты которого были опубликованы в виде препринта 13 августа , группа Ши обнаружила, что белок спайка обрезается гораздо эффективнее в частицах Дельта-варианта, чем в Альфа, что повторяет результаты, представленные в мае вирусологом Венди Барклай из Имперского колледжа Лондона и ее группой, которые сравнили Дельта с более ранним штаммом. Последующие эксперименты обеих групп показали, что изменение P681R в значительной степени ответственно за то, что спайки обрезаются гораздо эффективнее. "Это действительно определило механизм", - говорит Ши.    Исследователи также начинают соединять точки между P681R и свирепой инфекционностью Дельты. Группа Ши обнаружила, что в культивируемых эпителиальных клетках дыхательных путей человека, инфицированных равным количеством вирусных частиц Дельта и Альфа, Дельта быстро побеждает Альфа-вариант, имитируя эпидемиологическую картину, которая проявляется во всем мире. Но преимущество Дельты исчезло, когда исследователи устранили изменение P681R. Мутация может также ускорить распространение SARS-CoV-2 от клетки к клетке. Группа под руководством Кея Сато, вирусолога из Токийского университета, обнаружила, что белки спайков с изменением P681R соединяются с плазматическими мембранами неинфицированных клеток - ключевой этап инфекции - почти в три раза быстрее, чем белки спайков без этого изменения. "Я думаю, что вирус преуспевает в объемах и скорости", - говорит Уиттакер. "Он стал гораздо более эффективным вирусом. Он проходит через людей и клетки гораздо быстрее". Больше, чем одна мутация   Хотя появляются доказательства того, что изменение P681R является важнейшей особенностью Дельты, исследователи подчеркивают, что вряд ли это единственная мутация, ответственная за быстрое распространение этого варианта. Дельта несет множество других мутаций в белке шипа, а также в других менее изученных белках, которые могут быть важными. "Очень упрощенно говорить, что дело только в этом изменении 681. Я думаю, что это совокупность всего", - говорит Тереза Айдильо-Гомес, вирусолог из Медицинской школы Икан при Маунт-Синай в Нью-Йорке.    Контекст, как эпидемиологический, так и генетический, также, вероятно, сыграл свою роль в росте Дельты, говорят ученые. Один из братьев и сестер Дельты, вариант под названием Каппа, который, как и Дельта, был впервые идентифицирован в Индии, несет многие из тех же мутаций, включая P681R, но его последствия не были такими разрушительными, как у Дельты. В препринте, опубликованном 17 августа, группа под руководством структурного биолога Бинга Чена из Гарвардской медицинской школы в Бостоне, сообщает, что белок спайка каппы расщепляется реже и соединяется с клеточной мембраной гораздо менее эффективно, чем белок Дельты. По словам исследователей, это открытие поднимает вопросы о роли P681R.    Исследователи из Уганды выявили изменение P681R в варианте, который широко распространился в стране в начале 2021 года, но так и не получил такого распространения, как Дельта, несмотря на то, что он демонстрирует многие из тех же свойств в лабораторных исследованиях на клетках. Команда Уиттакера вставила изменение P681R в белок спайка коронавируса, который циркулировал в Ухане, в начале пандемии, и не обнаружила увеличения его инфекционности. "Для того чтобы изменить ситуацию, требуется не одна мутация", - добавляет он.    По словам Уиттакера и других ученых, независимо от роли мутации в доминировании Дельты, она подчеркивает важность понимания изменений в сайте расщепления фурина коронавируса. Уиттакер не ожидает, что мутация P681R станет последней мутацией сайта расщепления фурина, которая вызовет беспокойство.    "Я жду, что будет дальше".

Согласно анализу, проведенному новозеландскими исследователями, искоренение COVID-19 на всей планете теоретически более осуществимо, чем в случае с полиомиелитом, но гораздо менее, чем в случае с оспой.    Исследователи, опубликовавшие статью в BMJ Global Health, оценили возможность искоренения трех этих заболеваний с учетом технических, социально-политических и экономических факторов. Наивысший средний балл за возможность искоренения получила оспа, которая была объявлена ликвидированной в 1980 году. Средний балл по 17 переменным составил 2,7 по трехбалльной шкале. Для сравнения, средний балл COVID-19 составил 1,6, а полиомиелита - 1,5.   Профессор Ник Уилсон из Университета Отаго в Веллингтоне говорит, что проведенный анализ позволяет отнести искоренение COVID-19 к технически осуществимой задаче. По его словам, сочетание программ вакцинации, мер общественного здравоохранения и глобальной заинтересованности в борьбе с этим заболеванием способствуют тому, что искоренение возможно. "Ликвидация COVID-19 на уровне стран была достигнута и поддерживалась в течение длительного времени в различных частях Азиатско-Тихоокеанского региона, что говорит о том, что глобальная ликвидация возможна".   Программы вакцинации способствовали глобальному искоренению оспы и двух из трех серотипов полиовируса. Некоторые другие заболевания близки к искоренению без использования вакцин, а Китай недавно стал 40-й страной, сертифицированной как страна, свободная от малярии.    При ранжировании возможности искоренения этих трех заболеваний исследователи учитывали широкий спектр факторов, включая наличие безопасных и эффективных вакцин, возможность пожизненного иммунитета, влияние мер общественного здравоохранения, эффективные меры по борьбе с инфекциями, принимаемые правительствами, политическую и общественную озабоченность по поводу инфекции и одобрение общественностью мер по борьбе с инфекциями. Уилсон отмечает, что, хотя для преодоления COVID-19 особое внимание уделяется необходимости достижения популяционного иммунитета, популяционный иммунитет, возможно, не является необходимым для борьбы с болезнью, поскольку, например, оспа была ликвидирована с помощью программ вакцинации, направленных только на контакты инфицированных. По словам исследователей, проблемы искоренения COVID-19 по сравнению с оспой и полиомиелитом заключаются в плохом восприятии вакцин в некоторых странах и появлении разновидностей пандемического вируса, которые могут быть более трансмиссивными или способными уклоняться от вакцинной защиты.    Однако Уилсон говорит, что в конечном итоге вирус достигнет предела своей способности мутировать в более контагиозные формы, и для борьбы с эволюционирующими штаммами болезни, вероятно, будут разработаны новые вакцины. Среди других проблем - высокая стоимость вакцинации населения планеты и модернизации систем здравоохранения, а также необходимость международного сотрудничества перед лицом агрессивных антинаучных движений и вакцинного национализма. Уилсон утверждает, что, хотя пандемический вирус может заразить популяции диких и домашних животных, это вряд ли станет серьезной проблемой для его искоренения. "Инфицирование диких животных вирусом SARS-CoV-2 на сегодняшний день встречается довольно редко, а когда заражаются домашние животные, они не инфицируют людей".   Вполне возможно, что удастся также использовать глобальное беспокойство по поводу пандемии. "Огромные масштабы медицинских, социальных и экономических последствий COVID-19 в большинстве стран мира вызвали беспрецедентный глобальный интерес к борьбе с болезнью и огромные инвестиции в программы вакцинации. "В отличие от оспы и полиомиелита, борьба с COVID-19 также выигрывает от дополнительного воздействия мер общественного здравоохранения, таких как пограничный контроль, социальное дистанцирование, отслеживание контактов и ношение масок, которые могут быть очень эффективными при правильном применении".   Модернизация систем здравоохранения для борьбы с COVID-19 может также помочь в борьбе с другими заболеваниями и даже способствовать искоренению кори."Если принять во внимание все факторы, может оказаться, что выгоды от искоренения COVID-19 перевесят затраты, даже если искоренение займет много лет и сопряжено со значительным риском неудачи".   Исследователи отмечают, что важно проводить различие между искоренением инфекции - постоянным снижением до нуля заболеваемости инфекцией, вызванной конкретным возбудителем, во всем мире в результате целенаправленных усилий; и элиминацией - снижением до нуля заболеваемости инфекцией, вызванной конкретным возбудителем, в определенной географической зоне в результате целенаправленных усилий. Элиминация COVID-19 была достигнута и поддерживалась в течение длительного времени в ряде юрисдикций Азиатско-Тихоокеанского региона (в частности, в Китае, Гонконге, Тайване, Австралии и Новой Зеландии), что служит доказательством того, что глобальная ликвидация технически возможна.   Исследователи отмечают, что их работа носит предварительный характер и необходим более глубокий анализ затрат и выгод от искоренения COVID-19.