Штаммы нового коронавируса

Каждый вирус имеет свой геном – уникальную специфическую последовательность ДНК или РНК. Коронавирус SARS-CoV-2 относится к группе РНК-вирусов, довольно сложный геном которых зашифрован в длинной молекуле рибонуклеиновой кислоты (РНК).

Когда вирус реплицируется, или воспроизводит копии самого себя, он иногда немного изменяется. Эти изменения называются "мутациями".

Используя слово "штамм", ученые имеют в виду генетически отличную ветвь вируса, отличающуюся одной или несколькими мутациями от своего "родителя".

Чем больше вирусы циркулируют, тем больше они могут изменяться. Эти изменения иногда могут приводить к появлению варианта вируса, который лучше приспособлен к окружающей среде по сравнению с исходным вирусом. Такой процесс изменения и отбора успешных вариантов называется "эволюцией вируса".

Некоторые мутации могут приводить к изменениям характерных особенностей вируса, таких как механизм передачи вируса (например, он может распространяться быстрее) или степень тяжести вызываемого им заболевания (например, он может вызывать более тяжелое заболевание).

В том случае, если штамм SARS-CoV-2 отличается повышенной заразностью (легкость передачи), более тяжелым течением болезни или повышенной сопротивляемостью антителам, лекарствам и вакцинам, ВОЗ переводит штамм вируса в категорию "предмет озабоченности". В настоящее время в эту категорию ВОЗ зачислила штаммы, впервые обнаруженные в Англии, ЮАР, Бразилии и Индии.

Британский штамм вируса

Осенью 2020 года ученые зафиксировали возникновение новой генетической линии коронавируса SARS-CoV-2 – B.1.1.7. Ее впервые выделили из образцов, собранных 20 сентября в английском графстве Кент и 21 сентября в Лондоне. Отсюда и название нового штамма – британский. Штамм, по данным ВОЗ, содержит девять мутаций.

Особенно важны три мутации.

Мутация N501Y – замена одного нуклеотида (аспарагина, N) на другой (тирозин, Y) в позиции 501 участка, отвечающего за связь с рецептором ACE2 на мембране клетки человека и мышей. Возможно, это усиливает связь, а значит, и заразность коронавируса.

Делеция (удаление) шести оснований в гене, кодирующем аминокислоты 69 и 70. Это влияет на способность вируса уклоняться от иммунного ответа организма. Эта мутация иногда идет в паре с N501Y.

Мутация P681H на участке, контролирующем расщепление фермента фурина.

Всего в геномах линии B.1.1.7 обнаружили 14 мутаций, меняющих белковую последовательность, три делеции и еще шесть молчащих мутаций, которые ничего не меняют. Позже ученые из Швеции и Индии сообщили, что в целом британский штамм имеет 29 мутаций по сравнению с исходным штаммом Wuhan. Это говорит о том, что он мутирует намного быстрее последнего, для которого вирусологи фиксировали примерно две мутации в месяц. При этом многие мутации, обнаруженные в белке шипа нового штамма, облегчают связывание вируса с рецепторами клеток-хозяев.

Глава британского минздрава Мэтт Хэнкок объявил об обнаружении на юго-востоке Англии новой разновидности коронавируса 14 декабря 2020 года.

Позже стало известно, что новый штамм распространяется на 56-70% (по другим оценкам, на 56%) быстрее исходника. Также высказывались предположения, что эта разновидность коронавируса чаще приводит к смерти пациентов.

В середине февраля 2021 года в отчете консультационного совета по новым и возникающим респираторным вирусным угрозам Британии сообщалось, что она на 30-70% более смертоносней. В нем также говорилось, что для установления причин и точных показателей летальности штамма необходимо дальнейшее изучение материалов исследования.

Из исследования, опубликованного в медицинском журнале Lancet в апреле 2021 года, следует, что ученые не нашли доказательств того, что британский штамм коронавируса приводит к более тяжелому течению заболевания или более опасен с точки зрения смертности. Не обнаружили исследователи и связи с вероятным ростом числа повторных случаев заражения. Тем не менее ученые все же подтвердили, что британский штамм более заразен.

По словам заместителя директора по научной работе ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора, члена-корреспондента РАН Александра Горелова, британский штамм коронавируса принципиально не отличается от "уханьского" или других штаммов, так как не произошло даже 1% изменения в его геноме.

Эксперты Управление национальной статистики Великобритании (ONS) заявили, что инфицированные британским штаммом редко теряют вкус и обоняние. В основном у заразившихся им распространены кашель, боль в горле, усталость, мышечные боли и лихорадка. Проведенное в этой связи исследование не выявило различий в интенсивности таких симптомов, как одышка и головные боли.

Обнаруженный осенью 2020 года британский штамм быстро распространился как по всей Великобритании, так и за ее пределами, став во многих странах Европы доминирующим штаммом. В России первый случай заражения им выявили в конце 2020 года.

По данным ВОЗ на 18 мая, штамм выявлен в 143 странах и территориях.

Южноафриканский штамм

Новый вариант коронавируса SARS-CoV-2 501Y.V2/B.1.351, известный как "южноафриканский" штамм, был впервые выявлен в ЮАР в декабре 2020 года и уже к концу года стал доминирующим штаммом в некоторых частях Южной Африки.

Результаты геномного исследования, которое провели ученые из ЮАР, Бразилии, Великобритании, Германии и США под руководством Тулио де Оливейра (Tulio de Oliveira) из Университета Квазулу-Натал в Дурбане, позволяют предполагать, что 501Y.V2 появился в Восточно-Капской провинции сразу после первой волны эпидемии, в августе 2020 года.

Зародившись в районе залива Нельсона Манделы, он быстро распространился в трех провинциях – Восточно-Капской, Западно-Капской и Квазулу-Натал, – вытеснив другие варианты SARS-CoV-2. По мнению авторов, преимущество 501Y.V2 перед прочими штаммами заключается в его повышенной трансмиссивности и способности уклоняться от иммунной системы.

Ученые обнаружили восемь мутаций в спайковом белке "южноафриканского" штамма. Этот белок отвечает за проникновение вируса в клетку. Одна из этих мутаций, N501Y, также присутствует в "британском" штамме B.1.1.7 и связана с усиленным связыванием с человеческим рецептором ACE2, к которому прикрепляется SARS-CoV-2 на поверхности клетки.

Другая мутация, E484K, в рецептор-связывающем домене вируса (RBD), определяет повышенную устойчивость 501Y.V2 к нейтрализующим антителам, что может отрицательно повлиять на эффективность вакцин против COVID-19, нацеленных на спайковый белок.

Однако полный смысл всех мутаций, как отмечают авторы, пока до конца не ясен и требует дальнейшего изучения.

По информации Национального института инфекционных заболеваний в Йоханнесбурге, мутации нового варианта SARS-CoV-2 делают его устойчивым к антителам в плазме крови, донорами которой были пациенты, уже переболевшие коронавирусной инфекцией.

"Южноафриканский" штамм активно распространяется среди молодых людей без каких-либо сопутствующих заболеваний и чаще приводит к серьезным осложнениям.

В феврале повышенную заразность штамма из ЮАР подтвердила Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ).

16 марта 2021 года стало известно, что в России были выявлены два первых случая южноафриканского штамма коронавируса. По данным ВОЗ на 18 мая, штамм выявлен в 96 странах и территориях.

Бразильский штамм

В январе 2021 года в Бразилии ученые сообщили о возникновении двух новых штаммов коронавируса – P.1 и P.2. Несмотря на наличие общих мутаций со штаммами, обнаруженными в других регионах, по всей вероятности, они возникли независимо друг от друга.

Ученых больше беспокоит P.1 (потомок B.1.1.28). Он имеет 12 мутаций и 17 уникальных аминокислотных изменений, в то время как P.2 содержит всего три мутации.

Согласно филогенетическому анализу, P.1 впервые появился во второй половине ноября возле Манауса (штат Амазонас), на севере Бразилии, где ранее были очень высокие показатели заболеваемости. Штамм содержит несколько важных мутаций, в том числе K417T, N501Y и E484K, которая ранее была найдена в ЮАР.

По данным экспертов, штамм является более заразным и опасным для молодых людей, а также снижает эффективность вакцин. P.1 способен избегать распознавания иммунной системой и повторно заражать уже переболевших людей, он быстро распространился по Бразилии и затронул множество стран. По данным ВОЗ на 18 мая, бразильский штамм выявлен в 58 странах и территориях. В России бразильские штаммы коронавируса нового типа не были обнаружены.

6 мая 2021 года в Рио-де-Жанейро (Бразилия) была обнаружена мутация штамма P.1, которая получила название P.1.2.

Индийский штамм

Согласно данным ВОЗ, индийский штамм коронавируса, названный B.1.617, был выявлен в этой стране 5 октября 2020 года в городе Нагпур.

Обнаружены три подвида этого штамма – B.1.617.1, B.1.617.2 и B.1.617.3.

Предварительные анализы, проведенные ВОЗ с использованием данных, представленных в базе GISAID, свидетельствуют о том, что подвиды B.1.617.1 и B.1.617.2 имеют значительно более высокие темпы роста, чем другие циркулирующие в Индии штаммы коронавируса, что предполагает повышенную трансмиссивность (заразность). ВОЗ отмечает, что в настоящее время было обнаружено слишком маленькое количество третьего подвида – B.1.617.3, чтобы оценить его относительную трансмиссивность.

По оценкам ВОЗ, структурный анализ B. 1.617 и наличие мутаций L452R и E484Q, а также P681R позволяет предположить, что этот штамм обладает лучшей трансмиссивностью и способностью избегать нейтрализации некоторыми моноклональными антителами.

Таким образом, антитела, появившиеся у переболевшего COVID-19 человека, могут не иметь силы в борьбе с индийскими мутациями.

По заявлению индийских генетиков, данные по штамму пока весьма ограничены, его потенциал передачи невозможно оценить, но совершенно очевидно, что B.1.617 распространяется быстрее, чем другие известные штаммы. Индийские ученые отмечают, что штамм может быть более заразным, чем другие, но он менее заразный, чем британский штамм.

При этом новый штамм также обладает высокой степенью вирулентности (способности инфекционного агента вызывать заболевание или гибель организма), как и варианты из Великобритании, Южной Африки и Бразилии.

В ВОЗ пока не выяснили, что повлияло на мутации вируса в Индии. Одним из факторов могло стать проведение массовых мероприятий, которые усилили его распространение, а также смягчение антиковидных мер в стране.

За пределами Индии о наибольшем числе случаев выявления индийского штамма коронавируса сообщила Великобритания, обозначившая подтип B.1.617.2 как вызывающий озабоченность.

По данным ВОЗ на 18 мая, подвид индийского штамма B.1.617.1 выявлен в 41 стране, штамма B.1.617.2 – в 48 странах, B.1.617.3 – в пяти странах. В России, по данным ВОЗ, выявлены подвиды B.1.617.1 и B.1.617.3.

По данным ВОЗ, потенциальное влияние эффективности вакцин на штамм B.1.617 остается неопределенным. Предварительные лабораторные исследования, ожидающие экспертной оценки, предполагают ограниченное снижение нейтрализации антителами.

Так называемые национальные штаммы выявили уже во многих странах.

По данным ВОЗ, в конце января или начале февраля 2020 года появился вариант SARS-CoV-2 с мутацией D614G в гене, кодирующем шиповидный белок. В течение нескольких месяцев мутация D614G заменила первоначальный штамм SARS-CoV-2, идентифицированный в Китае, и к июню 2020 года стала доминирующей формой вируса, циркулирующей во всем мире. Исследования респираторных клеток человека и животных моделей показали, что по сравнению с первоначальным штаммом вируса штамм с мутацией D614G усиливает инфективность (способность внедряться) и передачу. Вирус SARS-CoV-2 с мутацией D614G не вызывает более тяжелого заболевания и не изменяет эффективность имеющихся лабораторных средств диагностики, лекарственных препаратов, вакцин или профилактических мер общественного здравоохранения.

В августе и сентябре 2020 года в Северной Ютландии, Дания, был выявлен вариант SARS-CoV-2, связанный с инфекцией среди фермерских норок и впоследствии передавшийся людям. Этот вариант, названный органами здравоохранения Дании вариантом "Кластера 5", характеризовался сочетанием ранее не наблюдавшихся мутаций. Предварительные результаты показывают, что этот особый вариант вируса, ассоциированный с норкой, в умеренной степени снижал чувствительность к нейтрализующим антителам.

Однако, как отмечает ВОЗ, широкого распространения штамма не произошло.

Летом 2020 года на северо-востоке Испании начала распространение мутация, получившая название 20A.EU1. По оценкам исследователей, выявленный штамм также обнаружен во Франции, Бельгии, Германии, Италии, Латвии, Норвегии, Швеции, Гонконге, Новой Зеландии и Австралии.

В декабре 2020 года в Нигерии и Великобритании был впервые выявлен "нигерийский" вариант коронавируса B.1.525. С тех пор он был обнаружен в Австралии, Бельгии, Гане, Дании, Иордании, Испании, Италии, Канаде, Майотте, Нидерландах, Сингапуре, США, Финляндии, Франции, Швейцарии и Японии. По данным Роспотребнадзора, "нигерийский" вариант COVID-19 на территории РФ не зарегистрирован. В ведомстве уточнили, что в основном вариант B.1.525 имеет распространение в Нигерии и на уровне не более десятых долей процента в других странах.

В мае 2020 года в США впервые был выявлен калифорнийский штамм B.1.427/B.1.429, но активно он не проявлял себя до октября. Однако к началу февраля 2021 года этот вариант был обнаружен уже в половине всех образцов, протестированных в Лос-Анджелесе.

По словам ученых, антитела, появляющиеся у людей, вакцинированных или переболевших классическим коронавирусом SARS-CoV-2, оказались менее эффективны против нового штамма.

В феврале 2021 года новый штамм коронавируса, получивший название Fin-796H, обнаружили в лаборатории Vita в Финляндии. Согласно сообщению финской лаборатории, вариант, обнаруженный в Финляндии, отличается от всех перечисленных.

Не все ПЦР-тесты могут обнаружить новый штамм.

По словам главы Роспотребнадзора Анны Поповой, в России формируются сибирский и северо-западный варианты коронавируса.

Глава Роспотребнадзора сообщила, что российские тесты выявляют все варианты нового коронавируса. Она также отметила, что российские вакцины от COVID-19 защищают от всех вариантов вируса.

По данным ведомства, влияния на эпидемиологическую ситуацию появление новых вариантов возбудителя COVID-19 пока не оказывало.

Материал подготовлен на основе информации РИА Новости и открытых источников