Что такое штамм вируса коронавируса простыми словами
Так ли страшны новые штаммы? Ответы на самые важные вопросы о мутациях коронавируса
Появление новых штаммов коронавируса, имеющих необычные свойства, вызывают тревогу людей во всем мире. Руководитель научной группы разработки новых методов диагностики заболеваний человека Центрального научно-исследовательского института эпидемиологии Роспотребнадзора Камиль Хафизов рассказал о том, что сейчас известно о мутациях COVID-19 и нужно ли будет ежегодно от него прививаться, как мы это делаем в случае с гриппом.
— Сколько всего штаммов коронавируса выявлено на сегодняшний день в мире?
— В первую очередь стоит обратиться к определению штамма вируса как некоторого варианта патогена, который обладает уникальными и стабильными фенотипическими характеристиками. При этом стоит отметить, что вирусы, особенно РНК-содержащие, постоянно мутируют, перебирая разные варианты изменений в геноме, и даже внутри одного человека может содержаться множество версий одного вируса, отличающихся отдельными изменениями в геноме, которые далеко не всегда приводят к образованию нового штамма.
Варианты SARS-CoV-2 циркулируют во всем мире, и после появления некоторые варианты довольно быстро исчезают, другие, наоборот, закрепляются в популяции, процесс динамический. Сколько всего штаммов нового коронавируса существует в природе на данный момент, неизвестно, в том числе из-за размытости самого понятия и факта того, что свойства многих геновариантов вируса пока не изучены.
Так, популярный ресурс PANGO lineages выделяет значительное число отдельных линий патогена, и различные организации во всем мире изучают варианты вируса, чтобы понять, являются ли они более контагиозными, изменяющими тяжесть течения заболевания, детектируемыми доступными диагностическими тестами, отвечающими на терапию, изменяющими эффективность вакцин против COVID-19 и т.п. Потому куда чаще термин «штамм» используется для каких-то особо интересных вариантов патогена, как, например, британского или южноафриканского, которые характеризуются ключевыми изменениями в геноме и имеют важные (часто выгодные патогену) свойства. Так, было введено понятие VoC (от англ. Variants of Concern. — Прим. ред.) — «варианты, вызывающие беспокойство», к которым сейчас причисляют несколько штаммов, включая вышеперечисленные.
— Сколько из них есть в России?
— Строгого ответа нет. Какая-то доля всех штаммов коронавируса, которые распространяются на планете, есть уже и в России, какие-то будут завезены в будущем, какие-то появятся у нас в стране независимо. Ученые во многих лабораториях в мире и в нашей стране сейчас проводят активную работу по секвенированию геномов патогена из различных регионов, чтобы как можно быстрее выявлять новые варианты, мониторить скорость их распространения, устанавливать источники заносов из-за рубежа, определять свойства, корректировать тест-системы в случае необходимости. Из известных штаммов в РФ были выявлены британский, южноафриканский, индийский и несколько локальных.
— Какие штаммы коронавируса самые опасные и проникают внутрь всего организма, а какие — наоборот?
— Как уже говорил выше, само определение штамма подразумевает новые стойкие свойства патогена. Чаще всего приходится иметь дело либо с повышенной заразностью вируса (как, например, в случае с британским штаммом, который, по различным оценкам, примерно на 50% более заразен, чем другие, «старые» версии), либо же со снижением эффективности связывания с нейтрализующими антителами, возникшими после вакцинации или перенесенного ранее заболевания (так в случае с южноафриканским вариантом).
При этом сразу хотел бы отметить, что уменьшение эффективности вовсе не означает отсутствие защиты, но она может быть несколько снижена. В любом случае всячески выступаю за вакцинацию, которая если и не защитит на 100% от заболевания, то может кардинально снизить тяжесть его протекания.
— Какие штаммы наиболее всего распространены в Москве, какими больше всего болеют в России?
— За последнее время мы видим несколько сотен завозов британского штамма как по России, так и в Москве, что вполне ожидаемо ввиду его свойств. Появляются и некоторые локальные российские версии вируса, у которых встречаются мутации в геноме, характерные для британского и южноафриканского вариантов, но пока преждевременно говорить о том, что они действительно обладают какими-то особыми для людей свойствами. По этой же причине мы не хотели бы сейчас раздавать новые имена таким вариантам, по крайней мере до накопления достаточного объема данных.
— От всех ли штаммов болезнь длится одинаково или есть разница?
— В какой-то момент появилась информация, что пациенты с британским вариантом инфекции болеют тяжелее, и летальность в таких случаях выше. Это впоследствии было опровергнуто другими исследованиями, и с тех пор я не видел новой информации. Похожая информация появлялась и про калифорнийский вариант.
Нужно отметить, что тяжесть протекания заболевания зависит от множества факторов, и, как известно, многие вообще переносят болезнь бессимптомно, кто-то же крайне тяжело. Такие факторы, как наличие сопутствующих заболеваний, общее состояние организма, возраст, играют существенно большую роль в развитии тяжелой болезни, чем наличие мутаций в геноме патогена, по крайней мере известных на данный момент.
— Может ли бы такое, что к одному штамму коронавируса у человека есть иммунитет, а к другому нет?
— Перенесенная ранее коронавирусная инфекция или вакцинация в норме вызывают иммунный ответ, и в результате в организме появляются нейтрализующие антитела, хотя защита обусловлена не только ими, потому не стоит пугаться, даже если уровень антител невысок или падает. Но да, мы уже знаем, что ряд мутаций в геноме нового коронавируса приводит к изменениям в структуре его белков, придавая патогену новые свойства, иногда удачные для патогена, в том числе с точки зрения снижения связывания нейтрализующими антителами. Потому точно ответить, что к одному штамму у человека есть иммунитет, а к другому нет, нельзя, но эффективность защиты может быть разной, в зависимости от того, с каким новым вариантом вируса вновь встретился пациент.
В связи с этим достаточно вероятна ситуация, что вакцины против нового коронавируса придется периодически обновлять и иммунизироваться ежегодно, как это сейчас происходит с тем же вирусом гриппа. Думаю, к осени мы накопим достаточное количество данных по эффективности существующих вакцин против новых штаммов. Потому еще раз говорю: на данный момент известных причин избегать вакцинации нет, если только нет прямых противопоказаний по состоянию здоровья.
Как проявляется коронавирус у детей и как лечить его правильно: рекомендации врача
Коронавирус у детей до сих пор считают неоднозначным заболеванием. Есть мнение, что он протекает бессимптомно и совершенно не опасен для малышей и подростков. Но также есть данные о тяжелом течении болезни, ее рисках и долгосрочном негативном влиянии на детский организм.
Чем же опасно заболевание в детском возрасте? Каковы первые признаки коронавируса у детей? Какие меры нужно принимать в первую очередь родителям? И какое лечение будет эффективным? На эти вопросы Общественной службе новостей ответила доктор медицинских наук, профессор кафедры пропедевтики детских болезней Клинического здоровья детей Первого МГМУ им.Сеченова Альфия Аминова.
Болеют ли дети коронавирусом
В детском возрасте коронавирусная инфекция встречается реже, чем во взрослом, однако случаи заболевания фиксируются и в мире, и в России. Более того, заболеваемость растет, о чем говорят статистические данные.
В одном из ранних интервью министр здравоохранения РФ Михаил Мурашко отметил, что на детей приходится около 15 процентов всех случаев коронавирусной инфекции, зафиксированных в стране. А примерно каждый десятитысячный случай болезни заканчивается гибелью ребенка, при этом госпитализируются один-два процента заболевших детей.
«По данным ЮНИСЭФ на 21 ноября 2021 года их 3,3 миллионов случаев смертей 0,4% или более 11700 случаев приходится на детей и подростков, – отмечает Альфия Аминова. – При этом 42% умерших от COVID-19 – пациенты в возрасте от 0 до 9 лет».
Симптомы коронавируса у детей
Признаки коронавирусной инфекции у детей неспецифичны и разнообразны, а потому родителям сложно сразу заподозрить вирус COVID-19. Болезнь может протекать по типу респираторного заболевания, со всеми характерными для него симптомами: насморком, болью в горле, кашлем. А может «маскироваться» под острую кишечную инфекцию, и тогда у маленького пациента будут наблюдаться признаки интоксикации, понос, нарушения пищеварения.
«Четко очерченной симптоматики в детском возрасте нет, – уточняет Альфия Аминова. – Часто болезнь протекает бессимптомно».
Но в некоторых случаях родители все же могут насторожиться и вовремя заподозрить опасное заболевание. Первыми признаками вирусной инфекции у ребенка станут:
По словам врача, куда реже заболевание начинается с затруднения носового дыхания и исчезновения осязания.
Как проявляется коронавирус у детей разного возраста
Клиническая картина дебюта COVID-19 во многом зависит от возраста.
«У подростков встречаются такие же симптомы коронавируса, как и у взрослых, – отмечает Альфия Аминова. – Это головная боль, сонливость, вялость, повышение температуры. Однако температурная реакция может быть разной – от 1-2 суток до 9-10 дней. А общим признаком является низкая эффективность жаропонижающих средств».
Как протекает коронавирус у детей по дням
Определенной последовательности симптомов COVID-19 в детском возрасте не существует. Реакция организма на встречу с вирусом зависит от многих факторов:
Предугадать, как именно будет развиваться болезнь, невозможно, поэтому при первых признаках заболевания родителям необходимо вызвать врача.
«Вызов врача обязателен, даже если заболевание проходит легко и почти без симптомов, – комментирует Альфия Аминова. – Нельзя заниматься самолечением. Допустимо только использование симптоматических жаропонижающих средств, рекомендовано обильное питье».
Чем лечить коронавирус у детей
При выявлении признаков коронавируса у ребенка врач назначит диагностику. Малышам, так же, как и взрослым, делают ПЦР-тест. На его проведение требуется время. Поэтому диагноз, даже если родители вызвали врача при появлении первых симптомов коронавируса у ребенка, ставят обычно на второй-третий день заболевания.
Важно, чтобы лечение коронавируса у детей проходило под контролем и по рекомендации врача. Доктор назначит терапию в зависимости от клинической картины и на основании существующих медицинских рекомендаций и стандартов. Тактика лечения зависит от тяжести течения заболевания. Если оно проходит в легкой форме, малыш может оставаться дома. Лечение «тяжелых» пациентов проводят в стационаре детской больницы.
Восстановление после коронавируса у детей
«К сожалению, последствия перенесенной короновирусной инфекции иногда протекают более тяжело, чем само заболевание, – отмечает Альфия Аминова. – Постковидный синдром может быть представлен в виде сниженного иммунитета, нарушений микробной флоры, поражения печени. Очень тяжело протекает мультивоспалительный синдром, который развивается через несколько месяцев после перенесенного COVID-19. Он представляет серьезную опасность для жизни. Один из самых неблагоприятных исходов коронавирусной инфекции – развитие кавасаки-подобного синдрома, который протекает с поражением коронарных сосудов сердца».
Родителям важно контролировать восстановление детского организма после перенесенного заболевания и делать это следует под контролем врача. Если болезнь прошла легко и завершилась без осложнений, необходимо:
Чтобы защитить ребенка от заражения опасной болезнью, нужно заботиться о повышении иммунной защиты его организма. При этом важно избегать контактов с больными людьми, с признаками ОРВИ и «простуды», а пока продолжается пандемия, не стоит посещать массовые мероприятия, где риск инфицирования особенно высок.
Также врач советует соблюдать режим дня, вовремя ложиться спать, не сидеть долго у компьютера и других гаджетов. Если есть возможность, нужно гулять на свежем воздухе, а занятия физкультурой и спортом должны стать привычными. Улучшает иммунную защиту гигиена жилых помещения: в сезон вирусных инфекций проветривать и делать влажную уборку дома нужно как можно чаще.
Прививка от коронавируса детям
«В России в настоящее время зарегистрирована прививка от новой коронавирусной инфекции для детей, – отмечает Альфия Аминова. – Это вакцина «Спутник М», предназначенная только для подростков от 12 до 17 лет».
Но даже если малышу пока рано проходить вакцинацию от коронавируса, важно обеспечить его защиту от других вирусных инфекций, которые могут ослабить иммунную защиту детского организма и сделать его более восприимчивым к COVID-19. Поэтому детям рекомендовано сделать прививку от гриппа, а малышам до 1 года – провести вакцинацию еще и от ротовирусной инфекции, так как обычно в детстве очень сложно отличить течение коронавируса от ротовируса.
Если у малыша все же был контакт с заболевшим, поддержать защитные силы его организма помогут витамины C и D, а доктор может порекомендовать прием противовирусных средств.
«Омикрон»-штамм COVID-19: как он действует на организм? О способах защиты и реальной степени опасности
Коронавирус заставляет нас вспоминать греческий алфавит. Сначала был просто COVID-19. Его обнаружили в 2019-м. Затем появился более заразный «дельта»-штамм. Сначала испугались, но уже вроде бы привыкли. Теперь вот новый вариант – «омикрон». Его обнаружили в Южной Африке, и главная особенность – у него около 50 мутаций. Это значит, что потенциально «омикрон» более заразный, чем предшественник. И, опять же, (не факт, но возможно) способен уходить от действия антител, которые используются в вакцинах. Многие страны тут же ограничили въезд граждан из ЮАР, где вирус был обнаружен. Но в ВОЗ считают, что отмена полетов и закрытие границ не остановит «омикрон». Собрали факты и поговорили со специалистами о новой напасти. Так ли она страшна?
Гаутенг – провинция ЮАР. Для местных известно как «место золота», для туристов – колыбель экзотики, микс людей и культур. Отныне у этого места новая репутация – здесь родился новый вариант опаснейшего из вирусов последних десятилетий – COVID.
Провинция сейчас в прямом смысле страдает от наплыва пациентов с положительным тестом. Только за прошедшую неделю число инфицированных выросло втрое. В больницах оказываются даже самые маленькие, раньше такого не наблюдалось. Ученые обвиняют новый штамм – «омикрон».
Анн Фон Готтберг, клинический микробиолог Национального института по инфекционным заболеваниям ЮАР: «Мы постоянно проводим анализ. В 90% образцов находим новый штамм «омикрон». Процент даже чуть больше. В целом рост числа заболевания мы действительно наблюдаем. Но еще предстоит научно обосновать взаимосвязь».
Врачи, лечившие пациентов с диагностированным новым штаммом, говорят, что чаще наблюдаются незначительные симптомы. По состоянию больше похоже на простуду, и большинство пациентов все же не попадают в больницы. Примечательно, что кислород в крови у инфицированных остается в норме. Выздоровление в среднем происходит за 2-3 дня. Будет ли так же ситуация развиваться и дальше, выводы делать пока рано.
Адриан Пурен, исполнительный директор Национального института по инфекционным заболеваниям ЮАР: «Когда-то «дельта» вызвала третью волну заражений COVID-19 в Южной Африке. Даже это дает основания предполагать, что новый штамм поступит так же».
А вот то, что действительно вызывает обеспокоенность, – появились первые изображения этого варианта. Ученые насчитали около 50 мутаций. Он не только объединил изменения своих предшественников – «альфы», «беты», «гаммы» и «дельты», но и оброс новыми.
Энтони Фаучи, главный инфекционист США: «Пока рано об этом говорить. Я не знаю. Но надо готовиться к худшему».
Большая часть мутаций в так называемом спайк-белке. Это шип на поверхности вирусной частицы. С его помощью патоген проникает в клетку и начинает размножаться. Важно и то, что эта частичка вызывает иммунный ответ организма – именно на него нацелены все существующие вакцины. Потому все генетики так пристально следят за ней. Основная проблема, которую может вызвать столь масштабные изменения, – заразность.
Ирина Вальчук, заведующая кафедрой эпидемиологии Белорусского государственного медицинского университета: «Для исходного уханьского штамма COVID -19 и для»альфа»-штамма вот такой репродуктивный показатель равнялся примерно двум, то есть каждый источник инфекции, каждый пациент заражал в своем окружении примерно два человека. Для «дельта»-штамма этот показатель значительно больше – он равняется 5-6. В отношении нового штамма «омикрон» большое количество мутаций в S -белке вируса и особенно в рецептор-связывающем домене, с одной стороны, способствует лучшему проникновению вируса в клетку, с другой – большое количество одномоментно возникших мутаций могут повлиять на степень вирулентности. Он может стать менее вирулентным, менее успешным, менее конкурентоспособным, чем «дельта»-штамм.
Вирулентность вируса – (от лат. virulentus – «ядовитый») степень способности инфекции заражать организм. По ней судят о тяжести и исходу заболевания.
По сути, речь о том, насколько он токсичный. Так, путей развития ситуации эксперты предрекают несколько. Например, «омикрон» может быть наиболее вероятным кандидатом на замену высоко заразному варианту «дельта». Последний сейчас на планете встречается чаще всего. Но когда речь идет о новой болезни, врачи придерживаются правила «лучше перестраховаться». Не исключено, потому Всемирная организация здравоохранения буквально через 72 часа после обнаружения «омикрона» классифицировала его как вызывающий беспокойство вариант.
Тедрос Гебреисус, глава Всемирной организации здравоохранения: « Мы еще не знаем, связан ли «омикрон» с увеличением числа случаев передачи, более тяжелым заболеванием, повышенным риском заражения или повышенным риском уклонения от вакцинации. Ученые ВОЗ и всего мира срочно работают над ответами на эти вопросы».
Мутация вируса – абсолютно нормальное явление. Тем самым он пытается выжить. Но в кулуарах мировых лабораторий речь о том, что зародился «омикрон» у ВИЧ-инфицированного. У подобных пациентов новые варианты появляются чаще – коронавирус гораздо дольше может находиться в организме, так как иммунитет ослаблен. По сути, человек становится инкубатором для вируса. Но именно этот факт, уверены ученые, может сыграть с вариантом злую шутку и в обычной среде не даст ему шанса для выживания. К слову, как правило, новые штаммы развиваются в странах, где низкий уровень медицины и гигиены, мало вакцинированных, а плотность населения высокая, что приводит к постоянным контактам людей.
Ричард Хэтчетт, главный исполнительный директор Коалиции инноваций по эпидемической готовности CEPI (Швейцария): « Появление варианта «омикрон» в полной мере оправдало предсказания ученых, которые предупредили, что повышенная передача вируса в районах с ограниченным доступом к вакцине ускорит его эволюцию. Ботсвана и Южная Африка предоставили благодатную среду для такой эволюции. Вирус – безжалостный оппортунист».
Но есть и хорошие новости. «Омикрон»-штамм обнаруживается ПЦР-тестами. Да и вирусологи уже накопили опыт, чтобы отреагировать на новую угрозу. Единственное – сроки! Чтобы понять реальную степень опасности, необходимо еще пару недель на исследования. В белорусских лабораториях к встрече с «омикроном» готовы, знают врага в лицо.
Елена Гасич, заведующая лабораторией РНПЦ эпидемиологии и микробиологии: «Позиции этих мутаций известны, поэтому пропустить такой вариант крайне сложно. Мы сегодня при выполнении скрининга, при оценке циркулирующих генетических вариантов, мы понимаем, как найти этот вариант. И мы понимаем набор уникальных мутаций, который будет характерен только для этого варианта. Но сразу скажу, пока у нас этого варианта в стране нет».
Получение нового штамма для лабораторий – это еще и вопрос создания новой вакцины. Ведь мутировать коронавирус будет и дальше, «омикрон» не последний. Математики подсчитали: если не удастся достигнуть коллективного иммунитета, примерно раз в два года коронавирус будет меняться. Потому прививка – не только защита самого себя, но и реальный вклад в борьбу с эпидемией.
Инна Федорова, заместитель заведующего кафедрой эпидемиологии Белорусского государственного медицинского университета: « В акцины сохраняют эффективность, так как в соответствии с рекомендациями ВОЗ те препараты, которые имеют эффективность 70% и выше, они относятся к высокоэффективным вакцинам. Мы знаем в отношении «Спутник V» эффективность по «дельта»-варианту 83%».
Тем временем в Центре Гамалеи, где и разработаны «Спутник V» и «Спутник Лайт», сообщили, что эти препараты защитят от «омикрон»-штамма. Если понадобится, там подготовят специальную версию за 45 дней. Все же стопроцентной гарантии, что прививка защитит, сегодня дать никто не может. Но работать будет. А это ведь и есть главная цель иммунизации – снизить риск тяжелых форм COVID.
«Омикрон» — вооружен и очень заразен. Чем опасен новый штамм и как его одолеть
Ирина Якутенко
24 ноября Южная Африка официально сообщила, что в стране обнаружен новый штамм коронавируса, который позже получил имя «омикрон». А уже 26-го ВОЗ собрала по его поводу внеочередное заседание. 8 декабря сразу четыре лаборатории подтвердили худшие опасения экспертов: омикрон научился уходить если не ото всех, то от значительной части антител, выработанных после вакцинации или болезни, вызванной предыдущими вариантами SARS-CoV-2. Молекулярный биолог и научный журналист, автор книги о коронавирусе «Вирус, который сломал планету» Ирина Якутенко рассказывает, что означают эти данные, ждет ли нас новая пандемия или, как надеются некоторые, омикрон окажется более мягким коронавирусом, чем его предшественники.
Вирус, который умеет все
«Омикрон» прославился сразу, как только в сети появились первые расшифрованные геномы этого варианта. Внимание вирусологов привлекли его мутации: во-первых, их оказалось очень много — больше 50 значимых изменений (то есть меняющих последовательность не только нуклеотидов в гене, но и аминокислот в кодируемом этим геном белке), из них 30 в гене спайк-белка. Во-вторых, эти мутации выглядели неслучайными: многие из них ученые знали по другим коронавирусным вариантам, где они выполняли вполне конкретные функции. Например, замену N501Y несли варианты альфа, бета и гамма, и, как полагают вирусологи, она помогала им лучше заражать клетки и эффективнее передаваться от одного инфицированного другому. Мутация K417N встречалась у варианта бета и некоторых разновидностей дельты и, видимо, помогала им уходить от части антител. Благодаря замене P681H спайк-белок вируса становится более доступным для разрезания клеточным ферментом фурином — этот шаг необходим коронавирусу для проникновения в клетку. До этого мы видели очень похожую мутацию P681R у дельты и альфы.
Одним словом, «омикрон» собрал в гене своего спайк-белка целый букет изменений, которые помогают лучше прятаться от антител или более эффективно заражать клетки. Но не факт, что все мутации, которые мы видели раньше у других штаммов, у «омикрона» работают так же: белок можно представить себе как запутанный моток шерсти, и каждая аминокислотная замена немного меняет форму этого мотка, причем нередко в какой-нибудь достаточно удаленной его части: изменившаяся форма скопления ниток сдвигает и все остальные части мотка. И когда таких замен оказывается много сразу, итоговая конфигурация может оказаться уже не суммой маленьких изменений, а чем-то совершенно новым. В этой ситуации спайк-белок перестанут узнавать не только антитела, нацеленные на места, где произошли изменения, но и те, которые связывались с другими фрагментами спайка, чья последовательность не поменялась, однако форма стала иной.
Другой момент, отличающий «омикрон» от остальных разновидностей SARS-CoV-2, — его место на эволюционном дереве коронавирусов. Начать с того, что B.1.1.529 (как «омикрон» называется по общепринятой коронавирусной классификации PANGO, основанной как раз на генетическом сходстве вариантов), не является потомком «дельты». Этот факт сам по себе довольно примечателен: в ноябре 2021 года штамм «дельта» был абсолютным гегемоном на планете, вытеснив, благодаря повышенной заразности, все остальные варианты. Максимально логичным сценарием представлялось дальнейшее развитие «дельты» в сторону ухода от антител. Однако «омикрон» произрастает из ветки под названием B.1, которая появилась намного раньше ветки, ведущей к «дельте». И длина «омикроновой» ветви гораздо больше, чем средние длины ветвей между предковыми и потомковыми вариантами. Другими словами, «омикрон» приобрел все свои многочисленные мутации как бы одномоментно. Но в живой природе такого не бывает: изменения всегда происходят постепенно, и внезапное обилие их в одном геноме говорит о том, что «омикрон» долго эволюционировал где-то под радарами, не попадаясь на глаза ученым.
И самое вероятное место скрытой эволюции — организм человека с иммунодефицитом. Иммунная система такого человека не может окончательно избавиться от вируса, но тем не менее постоянно пытается атаковать его. В результате вирус месяцами размножается, причем вирусные частицы, которые все же узнаются антителами, уничтожаются, а выживают те, которые от антител уходят. Встречая новые разновидности вируса, иммунная система адаптирует свои антитела, и цикл отбора повторяется. За множество раундов селекции вирус может набрать огромное количество изменений — и, если такой обновленный вирус перепрыгнет на кого-то еще, для антител новой жертвы этот вариант окажется совершенно незнакомым. А значит, вирус сможет беспрепятственно размножаться так же, как если бы у нового хозяина вовсе не было антител против SARS-CoV-2.
Именно такое развитие событий предположили ученые, впервые увидев геном «омикрона». Но без данных реальных экспериментов все предположения являются всего лишь теориями: даже компьютерные модели не в состоянии достоверно предсказать, как изменятся отношения спайк-белка «омикрона» с антителами с приобретением стольких мутаций. Поэтому первые две недели СМИ и эксперты пытались выяснить, насколько хорошо B.1.1.529 уходит от антител по косвенным данным: скорость распространения и доли привитых среди зараженных.
Неуязвимый
И вот наконец 8 декабря сразу четыре лаборатории представили первые результаты экспериментальной проверки устойчивости «омикрона» к антителам из крови вакцинированных и/или переболевших другими вариантами коронавируса. Первой препринт (то есть статью, которую не смотрели рецензенты и которая пока не опубликована в научном журнале) представила лаборатория Алекса Сигала из Африканского института наук о здоровье (Africa Health Research Institute) в ЮАР. Ученые проводили так называемую реакцию нейтрализации: в подобных экспериментах чувствительные к вирусу клетки заражают им, одновременно добавляя сыворотку крови с антителами. Если антитела хорошо узнают вирусные частицы, сыворотка будет защищать клетки от заражения (нейтрализовать вирус). Так как для эффективной борьбы с вирусом в организме нужно больше антител, чем для нейтрализации in vitro, исследователи добавляют сыворотку в различных разведениях: когда антитела работают, эти разведения могут быть в сотни и тысячи раз. Чем больше можно развести сыворотку при сохранении нейтрализации, тем лучше сработала иммунная система.
Ученые из ЮАР показали, что по сравнению с «дельтой» эффективность нейтрализации «омикрона» антителами из сыворотки вакцинированных меньше в 41 раз. Для людей, которые до или после вакцинации переболели, падение эффективности было чуть менее выраженным, но тоже очень существенным. То есть антитела, выработанные после встречи с вирусами других штаммов или их фрагментами, не видят «омикрон».
Антитела, выработанные после встречи с вирусами других штаммов или их фрагментами, не видят омикрон
В тот же день утром очень похожие результаты выложили немецкие специалисты, работающие под руководством директора института медицинской вирусологии во Франкфурте-на-Майне Сандры Цизек. Сыворотка людей, получивших вторую дозу мРНК-вакцин полгода назад, в принципе не могла нейтрализовать вирус. Через две недели после бустерной дозы эффективность нейтрализации «омикрона» по сравнению с нейтрализацией «дельты» была ниже в 11 раз, через три месяца после бустера — в 37 раз.
В двух других работах ученые также обнаружили снижение эффективности нейтрализации сыворотками вакцинированных, однако меньшее, чем в исследованиях из ЮАР и Германии. В препринте биологов из Каролинского университета в Стокгольме максимальное снижение составило от 1 до 23 раз, а в работе сотрудников компании Pfizer — 25 раз. Разница может объясняться несколькими причинами. Немцы и африканцы работали с живым вирусом, а авторы двух других исследований — с так называемым псевдовирусом. Этим термином называют гибрид, представляющий собой хорошо известный ученым специально ослабленный вирус, в геном которого вставлен ген спайк-белка коронавируса. Псевдовирус синтезирует коронавирусный спайк-белок и выставляет его на своей поверхности. При помощи спайка псевдовирус может цепляться за те же рецепторы, что и настоящий SARS-CoV-2, и заражать клетки.
Псевдовирусные экспериментальные системы очень популярны, так как с псевдовирусом можно работать в обычных условиях, в то время как манипуляции с SARS-CoV-2 разрешены только в лабораториях повышенного класса биологической защиты (BSL-3). Однако такие модели не всегда адекватно отражают реальные процессы, происходящие при заражении. Чтобы доказать, что результаты, полученные на псевдовирусах, можно переносить на реальный вирус, необходимо проводить специальные тесты, которых в случае «омикрона» еще не было. И в любом случае, если B.1.1.529 способен легче заражать клетки благодаря мутациям не в спайке, а в других белках, отловить это, используя псевдовирусы, не получится.
Вторая причина, по которой результат работ отличаются друг от друга, — время, которое прошло с момента вакцинации. Цизек и коллеги работали с сыворотками людей, вакцинированных двумя дозами полгода назад, а сотрудники Pfizer использовали сыворотки людей, получивших вторую прививку три недели назад. Очевидно, во втором случае количество антител будет больше, а значит, нейтрализация окажется более эффективной. Бустер в работе Pfizer добровольцы получили всего за месяц до забора крови, и, как утверждается в пресс-релизе, эти сыворотки были способны нейтрализовать «омикрон» так же хорошо, как сыворотки дважды вакцинированных нейтрализуют «дельту».
Благодаря разному дизайну экспериментов мы можем предварительно заключить, что две дозы вакцины полностью теряют способность нейтрализовать B.1.1.529 в промежутке от трех недель до трех месяцев. Бустер повышает эффективность, однако через три месяца этот эффект также значительно спадает.
Еще одно следствие новых свойств «омикрона» — бесполезность измерения количества антител. Даже для старых штаммов мы не знали, сколько их нужно для хорошей защиты, тем не менее многие пытались выводить границы коридоров эффективности. Теперь всю эту работу придется начинать сначала — и то, только после того, как появятся новые вакцины, адаптированные под «омикрон». На данный момент многие эксперты полагают, что этого шага не избежать, а производители обещают выпустить первые партии обновленных вакцин к марту 2022 года.
Быстрый
Результаты лабораторных экспериментов выглядят очень тревожно, но важно понимать, что снижение эффективности нейтрализации в 40 раз не равно 40-кратному снижению эффективности вакцин. Человек и его иммунная система устроены намного сложнее культуры клеток, поэтому прямо переносить результаты исследований in vitro на людей нельзя. Очевидно, что столь существенное падение эффективности нейтрализации скажется на реальной защите, которую дают вакцины, но для того, чтобы оценить его, необходимо собрать еще и эпидемиологические данные.
Одним из таких необходимых параметров является динамика распространения «омикрона». Исходя из данных об изменении количества положительных тестов в ЮАР, специалисты оценивают прирост новых случаев заражения B.1.1.529 там в 25% в день. И это скорее оценка по нижней границе, так как доля положительных тестов ото всех сделанных тоже растет и уже превысила 26%. Чем больше этот показатель, тем большее количество инфицированных мы пропускаем: когда системы отслеживания налажены хорошо, он находится на уровне нескольких процентов.
Но даже прирост в 25% в день сравним с цифрами, которые мы видели в первую волну, когда коронавирус начал захватывать полностью неиммунную к нему популяцию. Такая прыть «омикрона» может отчасти объясняться его способностью уходить от антител: с точки зрения иммунной системы вакцинированных или переболевших, его спайк-белок — это некое новое образование, против которого антител в организме нет. С другой стороны, нельзя исключать, что «омикрон» сам по себе заразнее «дельты», но для того, чтобы выяснить это, необходимо сравнить скорость распространения двух штаммов в неиммунной популяции, чего мы не можем сделать по объективным причинам.
Другой способ оценить заразность требует статистики по отслеживанию контактов. В Африке она налажена плохо, в Европе после летнего спада тоже, однако системы здравоохранения все же намного лучше умеют решать такого рода задачи. И за пару недель с момента разноса вируса за пределы Африки мы уже видели как минимум один эпизод суперраспространения: в Осло на рождественском обеде больше 70% из сотни гостей заразились от одного человека. Еще один потенциальный случай распространения произошел в Сиднее: по итогам вечеринки на круизной яхте, куда допускали только привитых или переболевших, минимум 5 из 140 гостей заразились «омикроном». Остальные пока находятся на карантине, так что, возможно, число подтвержденных инфекций в итоге окажется больше.
Косвенно оценить собственную заразность B.1.1.529 можно также в экспериментах по заражению животных, но на проведения и анализ результатов таких опытов потребуется время.
Как бы то ни было, сегодня мы видим, что «омикрон» не сильно уступает «дельте» по скорости распространения (хотя статистики пока мало, все выводы нужно делать с осторожностью). И теперь основной вопрос связан с течением вызванного этим штаммом заболевания. Уход от антител не означает, что вакцины будут намного хуже предотвращать тяжелое течение. Антитела представляют собой только первый бастион иммунной защиты, их роль — предотвратить заражение клеток. Но если оно уже случилось, в игру вступают Т-клетки, задача которых — уничтожить все, что инфицировано. Вакцины и перенесенная болезнь стимулируют образование не только антител, но и Т-клеток, причем эта ветвь иммунитета более устойчива к мутациям.
Возможно, менее опасный для вакцинированных
Огромная статистика по привитым показывает, что даже после прихода «дельты» защита от тяжелого течения у вакцинированных остается на уровне 90%, хотя защита от заражения и упала. По сравнению с предковыми штаммами последовательности спайк-белка, которые узнаются Т-клетками (они реагируют на небольшие линейные фрагменты), у «альфа»- и «дельта»-штаммов изменялись примерно на 10%. В случае омикрона возможные изменения оцениваются в пределах 20–30%. То есть можно ожидать, что Т-клетки, выработанные против предыдущих вариантов SARS-CoV-2 сохранят неплохую активность и в отношении «омикрона».
Пока однозначно сказать, действительно ли у людей, имеющих Т-клетки против других версий коронавируса, сохраняется защита от тяжелых симптомов, сложно. В первые дни количество госпитализаций в ЮАР не увеличивалось или увеличивалось очень медленно, но сейчас этот показатель существенно вырос, как выросло и количество людей, которым требуется искусственная вентиляция легких. Постепенно сдвигается и возрастной состав: с каждым днем в больницах увеличивается количество пожилых людей. Это ожидаемый процесс, если предположить, что патогенез «омикрона» сходен с патогенезом «дельты»: люди старшего возраста и те, у кого есть хронические заболевания, с большей вероятностью болеют тяжело, в том числе иногда и после вакцинации. Их организм не в состоянии как следует бороться с вирусом, и даже помощь в виде двух или трех доз вакцины может оказаться недостаточной.
Еще один тревожащий фактор — высокий процент среди госпитализированных маленьких детей. Эта когорта в Африке практически на 100% невакцинирована, и необычная представленность детей среди пациентов с тяжелыми симптомами может указывать на то, что в чистом виде без страховки антителами и Т-клетками «омикрон» может быть опасен. Впрочем, для однозначных выводов необходимо дождаться лучшей статистики, нельзя исключать, что большое число детей — артефакт первых недель распространения нового штамма и повышенного внимания к любым проявлениям болезни.
Но кое-что про «омикрон» уже можно сказать однозначно: по итогам лабораторных экспериментов немецкие вирусологи выяснили, что он стал невидимым для обоих моноклональных антител, входящих в коктейль от компании Regeneron. Моноклональные антитела — это препарат, который вводят внутривенно на ранних стадиях болезни. Он представляет собой несколько сверхвысокоэффективных антител против коронавируса, искусственно синтезированных в лаборатории. Обычно моноклональные антитела назначают пациентам из групп риска, которые, с высокой вероятностью, не смогут полноценно выработать собственный иммунный ответ. Они в несколько раз снижали риск плохих исходов, но против «омикрона» коктейль, действовавший в отношении других штаммов, видимо, бесполезен. Хорошая новость в том, что два других препарата для раннего вмешательства — молнупиравир от компании Merck и паксловид, выпускаемый Pfizer, — скорее всего, сохранят эффективность, так как их активность не связана со спайк-белком.