какие сейчас есть штаммы коронавируса
Смертоносная эволюция: откуда берутся новые варианты COVID-19 и какие из них самые опасные
Ученые отслеживают мутации коронавируса, чтобы исследовать их и определить потенциальный вред, которые они могут нанести. Варианты коронавируса заносят в списки и точечно тестируют каждый. Рассказываем, какие из уже изученных штаммов потенциально более опасны и почему.
Читайте «Хайтек» в
Как появляются штаммы
Вирусы размножаются только внутри живой клетки, используя ее ресурсы. Для этого им нужно удвоить РНК. Это сложный многоступенчатый процесс, в котором возникают ошибки. Самые типичные — перестановка нуклеотидов, замена одного на другой. Это называют точечной мутацией. При удвоении РНК возможны потери небольших последовательностей или, наоборот, вставка.
В мире не существует общепризнанной номенклатуры названия штаммов, и используемые названия достаточно произвольны. Как правило, они состоят из отдельных букв и цифр, которые записываются после видового названия. Например, один из самых известных штаммов кишечной палочки — E. coli K−12.
Вирус старается исправить сбои репликации, но не всегда удачно. Если мутация дает патогену какое-то жизненное преимущество, она может закрепиться.
На данный момент известно, что SARS-CoV-2 накапливает мутации примерно с той же скоростью, что и возбудитель гриппа. Мутации в геноме коронавируса нового типа почти всегда возникают не из-за случайных ошибок во время его копирования, как у многих других вирусов, а в результате повреждения или неправильного редактирования уже готовой копии РНК вируса.
Как находят новые штаммы COVID-19
У больных берут образцы слизистой и расшифровывают геном возбудителя. Эту информацию загружают в общие базы данных и сравнивают. Например, в базе GISAID больше 2 млн геномов коронавируса со всего мира. Там есть трекер, визуализирующий, какой вариант в какой стране выявили.
К 16 января Роспотребнадзор сообщил, что придумал специальный тест, который будет определять британский штамм. Результат он покажет через 1,5 часа после того, как у человека взяли мазок.
Нужны более углубленные и сложные тесты, чтобы сказать, какой штамм у больного. Сейчас [с помощью ПЦР-тестов] можно выяснить, есть ли в человеке активный вирус — есть некий вариант COVID-19 или нет. Но это не значит, что вообще нельзя определить конкретный штамм, просто на это нужно больше времени и денег.
Алексей Аграновский, профессор МГУ и доктор биологических наук
Поэтому в России узнать, как много человек заразились коронавирусом с определенной мутацией, пока невозможно, но можно делать выборочные тесты, чтобы понять, насколько широко некий штамм X распространен.
На сайте CoVariants, использующем данные GISAID, можно увидеть, какие мутации отличают геном того или иного варианта. Так, у дельта-варианта четыре значимые мутации в белке-шипе и две делеции.
Самые опасные варианты COVID-19
ВОЗ причислила к опасным четыре варианта: альфа, бета, гамма и дельта.
Штамм был впервые обнаружен в октябре 2020 года во время пандемии COVID-19 в Великобритании из образца, взятого в предыдущем месяце.
С тех пор его шансы на преобладание удваивались каждые 6,5 дней (предполагаемый интервал между поколениями). Это коррелирует со значительным увеличением частоты инфицирования COVID-19 в Великобритании.
Есть некоторые свидетельства того, что этот вариант имеет на 30–70% повышенную трансмиссивность, кроме того, предварительные исследования предполагают повышение летальности.
Однако по мере того, как происходит больше мутаций, может потребоваться изменение вакцины. SARS-CoV-2 не мутирует так быстро, как, например, вирусы гриппа, и новые вакцины, которые доказали свою эффективность к концу 2020 года, представляют собой типы, которые при необходимости можно изменить.
По состоянию на конец 2020 года органы здравоохранения и эксперты Германии, Великобритании и Америки считают, что существующие вакцины будут столь же эффективны против штамма VOC-202012/01, как и против предыдущих штаммов.
Штамм был впервые обнаружен в Южной Африке, о чем было сообщено министерством здравоохранения ЮАР 18 декабря 2020 года. Исследователи и официальные лица сообщили, что распространенность этого штамма была выше среди молодых людей без каких-либо основных заболеваний, и по сравнению с другими штаммами он чаще приводит к серьезным заболеваниям в этих случаях.
Ученые отметили, что этот штамм содержит несколько мутаций, которые позволяют ему легче прикрепляться к клеткам человека.
8 января 2021 года Guardian сообщила, что вакцина Pfizer и BioNTech от COVID-19 показала в тестах, включающих 20 анализов крови, что она способна обеспечивать защиту от штамма 501.V2. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы установить точную степень защиты.
24 февраля 2021 года компания «Модерна» объявила о начале клинических исследований новой версии своей вакцины. Новая версия разработана специально для борьбы с 501.V2.
Штамм был впервые обнаружен в Токио 6 января 2021 года Национальным институтом инфекционных заболеваний (NIID). Новый штамм был обнаружен у четырех человек, прибывших в Токио из штата Амазонас 2 января 2021 года.
Новый штамм впервые появился в июле и впервые был обнаружен в октябре, но на момент публикации (декабрь 2020 года), хотя частота его значительно увеличилась, его распространение все еще в основном ограничивалось столицей штата Рио-де-Жанейро.
Новой была мутация белка-шипа K417T, позволяющая вирусу более прочно связываться с клетками человека, а в некоторых случаях даже избегать антител. К тому же вирус сильнее поражает молодых людей и беременных женщин, чем оригинальный.
11 февраля 2021 глава минздрава Бразилии Эдуардо Пазуелло сообщил о том, что данный штамм в три раза заразнее «оригинального» SARS-CoV-2.
В октябре 2020 года линия B.1.617.2 впервые была обнаружена в Индии. Во второй половине апреля 2021 года индийский штамм дельта попал в Россию.
14 июня 2021 года в Индии был обнаружен мутировавший вариант B.1.617.2, который известен как вариант AY.1, или дельта плюс. Дельта плюс отличается наличием в спайковом белке мутации K417N, которая способна снижать активность антител у переболевших и вакцинированных людей.
Минздрав Индии назвал три отличительных признака дельты плюс: повышенная контагиозность, усиленная способность связываться с рецепторами клеток легких и потенциальная устойчивость к терапии моноклональными антителами.
К началу июля 2021 года Всемирная организация здравоохранения зафиксировала дельта-штамм в 98 странах как с высоким, так и с низким уровнем вакцинации населения, во многих странах он становится доминантным.
По данным Российского консорциума по секвенированию геномов SARS-CoV-2 (Coronavirus Russian Genetic Initiative, CoRGI), дельта-штамм занимал чуть больше половины (52%) в образцах, полученных в Санкт-Петербурге в мае 2021 года, а в июне 2021 года — более 90%.
Также к категории угрожающих относится и дельта плюс, выявленный в июне прошлого года в Непале. У него пять мутаций в белке-шипе, которые делают вирус очень опасным.
За какими вариантами COVID-19 следят ученые
В списке ВОЗ еще четыре варианта SARS-CoV-2, которые представляют интерес, но пока нет оснований считать их более опасными: эта, йота, каппа, лямбда.
Так называемый лямбда-штамм SARS-CoV-2 впервые выделили в Перу в конце лета прошлого года. Заражения новым штаммом также зафиксировали в Аргентине и Чили. Впоследствии он распространился в Германии, Испании, США, Великобритании и ряде других стран.
В геноме лямбда-штамма есть набор из восьми ключевых мутаций, которые, предположительно, повышают заразность вируса. Бразильские ученые под руководством Присцилы Уинк из Федерального университета Рио-Гранде-ду-Сул впервые зафиксировали следы лямбда-варианта SARS-CoV-2 на территории Бразилии и обнаружили новую разновидность этой версии вируса. Штамм лямбда обнаружен по данным на 19 июля в 29 странах
Штамм выявили в марте прошлого года в Нью-Йорке, он распространялся на 35% быстрее. Какое-то время успешно конкурировал с альфой, ученые предполагали, что в сочетании с мутацией E484K в белке-шипе, помогающей ускользать от антител, этот вариант будет опасен. ВОЗ присвоила ему статус угрожающего. Но эти прогнозы не оправдались, и теперь за ним просто наблюдают.
Помогут ли вакцины против новых штаммов
Однозначного ответа нет. Оценить эффективность вакцин можно по-разному:
Эксперты оценили опасность выявленной в Москве мутации коронавируса
Новая мутация коронавируса АY.4.2 является более заразной версией дельта-штамма и вскоре этот вариант вытеснит привычную дельту, рассказал РБК директор Центра глобальной вирусологической сети, советник ВОЗ, профессор Университета Джорджа Вашингтона Константин Чумаков.
Ранее глава Роспотребнадзора Анна Попова заявила, что в Москве и Подмосковье обнаружена новая мутация коронавируса АY.4.2, которую ранее выявили в Великобритании.
«Это и есть дельта-штамм, только некоторые его называют дельта плюс. В штамме дельта появилась еще одна мутация, и, судя по всему, она делает вирус более заразным. АY.4.2 постепенно увеличивается среди других штаммов, которые просто дельта, то есть постепенно этот вариант вытесняет стандартную дельту», — объяснил Чумаков.
Он отметил, что в Англии отслеживают, какие штаммы сейчас циркулируют, и доля штамма с мутацией АY.4.2 постепенно увеличивается среди других вариантов. «Он более заразный. Что касается тяжести болезни, то трудно сказать, потому что пока таких данных прямых нет, потенциально это может быть, но необязательно. Не думаю, что это чрезвычайная ситуация и принципиально новый штамм», — заключил эксперт.
Как заявил РБК научный руководитель ФГБНУ «НИИ вакцин и сывороток им. И. И. Мечникова» Виталий Зверев, пока не доказано, что штамм АY.4.2 распространяется быстрее. «Говорили о том, что он быстрее распространяется, чем предыдущий вариант, но дело в том, что это не доказано. Никто не скажет, насколько быстрее он будет распространяться», — сказал он.
По его словам, это не тот вариант мутации, которого следует бояться и говорить, что люди, которые «переболели предыдущим, будут болеть новым или что не будут работать вакцины». «А то, что он стал быстрее распространяться, это, скорее всего, поведенческие реакции, связанные с погодными условиями, снятиями каких-то ограничений. То, что он заменит какие-то варианты, которые циркулируют сейчас, — это далеко не факт, об этом можно будет сказать только через какое-то время», — подчеркнул эксперт.
Кроме этого, Зверев привел в пример английский вариант коронавируса, про который также говорили, что он быстрее распространяется. «Самое главное, что это не новый штамм, не тот, который как-то повлияет на коллективный иммунитет, что вырабатывается в обществе», — добавил он.
19 октября о распространении штамма AY.4.2, который является вариацией дельта-штамма, предупреждали ученые из Института Сенгера в Кембридже и Института генетики в Университетском колледже Лондона. По их словам, эта мутация может быть на 10–15% более заразной, чем индийский штамм. Они также предположили, что новый вариант приходится почти на 10% всех случаев заражения в Британии и он активно распространяется.
Министр здравоохранения Великобритании Саджид Джавид тогда заявил, что нет оснований считать, что AY.4.2 представляет повышенную угрозу. «И хотя пока нет каких-либо оснований считать, что AY.4.2 представляет повышенную угрозу, следующий штамм или штамм, который появится после него, может оказаться более опасным», — сказал он.
21 октября об обнаружении в России единичных случаев коронавирусной инфекции AY.4.2 также сообщал руководитель научной группы разработки новых методов диагностики заболеваний человека ЦНИИ эпидемиологии Роспотребнадзора Камиль Хафизов. По его словам, вариант AY.4.2 — одно из множества ответвлений дельта-штамма, которое, вероятно, «имеет ряд преимуществ перед исходной и остальными версиями вируса». При этом специалист отметил, что о большей заразности мутации говорить пока рано.
За последние сутки в России коронавирусом заболели 37 930 человек, всего им заразились 8,3 млн россиян, из них 231,7 тыс. умерли. При этом за день от инфекции скончались 1069 заболевших.
«Он начинает адаптироваться к вакцинам» Ученые нашли новый «мю»-штамм коронавируса. Насколько он опасен для России?
До недавнего времени наиболее заразным и смертоносным штаммом коронавируса считалась «дельта». Российские ученые были уверены, что возникновение и распространение нового штамма, который окажется тяжелее «дельты», маловероятно. Однако теперь появился новый штамм коронавируса — «мю». По данным исследователей из США, он способен уклоняться от антител, сформированных как в результате вакцинации, так и после победы организма над реальной болезнью. «Лента.ру» поговорила с иммунологом Николаем Крючковым о том, насколько опасен колумбийский штамм коронавируса для России, почему он адаптировался к вакцинам и как остановить мутацию SARS-CoV-2.
«Лента.ру»: Как появился «мю»-штамм коронавируса и где он сейчас циркулирует?
Николай Крючков: Фактически первые случаи инфицирования штаммом «мю» зафиксированы в январе этого года в Колумбии. С тех пор происходило распространение этой линии, однако темпы распространения были значительно ниже, чем, например, у той же «дельта»-линии. В 40 странах мира, если я правильно помню, такие случаи инфицирования зафиксированы. Особые регионы распространения — некоторые страны Южной Америки, например, Колумбия и Эквадор, также это Франция, Испания и США. В Великобритании эта линия циркулирует, но в значительно меньшем количестве.
В конце августа колумбийский штамм коронавируса был включен Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) в число вариантов, вызывающих интерес (VOI), а не в число штаммов, которые вызывают опасения (VOC).
Чем он отличается от других?
Вообще, у «мю» есть характерные мутации, которые также имелись у других линий, таких как «бета», «дельта», «альфа». Связана часть этих мутаций со способностью варианта коронавируса лучше уходить от специфического иммунитета, сформированного в ответ на вакцинацию или заболевание существующими линиями.
Недавно было опубликовано исследование, которое показало, что по сравнению с предшественниками «дельта»-штамма способность вырабатывающейся после вакцинации Pfizer BioNTech сыворотки нейтрализовать «мю»-штамм коронавируса снизилась. Тогда как в случае с «альфой», «бетой» и «гаммой» эта способность была выше. Сейчас из-за колумбийского штамма она упала — не сильно, но тем не менее заметно.
То есть у вакцинированных людей защита к «мю»-штамму меньше, чем защита к «альфа»- и «бета»-линиям. К «дельта»-линии это не относится, потому что прямого сравнения не было
Это естественный процесс. Когда мы говорим о «бета»-, «гамма»- и «альфа»-линиях, а также о линиях «дельта» и «дельта плюс», одна из их характеристик — снижение эффективности противовирусной защиты специфического иммунитета, сформированного в ответ на прививку существующими типами вакцин или предшествующее заболевание COVID-19.
То есть, получается, новый штамм возник из-за вакцинации?
Это обычное дело, когда идет массовая вакцинация. Наиболее критическая история — когда мы подбираемся к порогу коллективного иммунитета. Не обязательно прямо близко к нему, но когда доля вакцинированных уже становится заметной — 30-40 процентов населения. В этом случае происходит направленный отбор штаммов инфекции для того, чтобы приобрести дополнительную защиту и устойчивость к вакцинации.
Почему это происходит? Так происходит отбор. Поскольку вакцинация становится значимым популяционным фактором, инфекция его замечает и начинает адаптироваться — выживают более устойчивые к возникшему в ответ на вакцинацию иммунитету штаммы. Поэтому в тех местах, где очень высокая плотность населения и относительно высокий процент вакцинированных — при этом я не говорю, что это обязательно уровень коллективного иммунитета, речь идет об уровне 20-60 процентов, — вирус начинает адаптироваться, начинают отбираться более устойчивые варианты.
Но это пока не значит, что они совершенно устойчивы и на них вакцинация никак не действует. По сравнению с ранними «послеуханьскими» вариантами, до появления «альфа», «бета» и «гаммы», у них была одна степень защиты к вакцинам — потому что вакцинации еще не было. Она только к концу появилась. А потом, на последующей линии, это стало сильно влиять на формирование. Это естественный, не удивительный процесс
Важно «додавливать» вирус, играть с ним наперегонки и на отдельных поворотах его обходить — тогда все будет нормально. Если упустить эту возможность, темпы вакцинации снизить и прочее, то вирус начинает адаптироваться к вакцинам.
Когда этот новый штамм придет в Россию?
Я думаю, что он уже пришел в нашу страну. Надо понимать, как мы его обнаруживаем. Мы определенное количество образцов вируса секвенируем (устанавливаем — прим. «Ленты.ру»), часть из ежедневных случаев мы отбираем для этого. Проблема в том, что «дельта» и «дельта плюс» быстро захватили Россию. Это очень мощные линии — они сожрали в восточном полушарии фактически все остальные линии, остался только «дельта плюс» — он сам по себе сильный, и чтобы его победить, нужно обладать еще лучшими характеристиками. Не факт, что «мю» обладает этими характеристиками, потому что все-таки он распространился в Южной Америке и в процентном отношении заметно уступает «дельте», «дельте плюс» и «гамме».
В России он есть наверняка. Думаю, пока это небольшой процент. Но мы не знаем точно, потому что интенсивность полногеномного секвенирования, то есть количество образцов, которое ежедневно секвенируется, в России очень маленькое. Оно ни в какое сравнение с британским не идет — на порядки разница. И поэтому очень высок шанс не заметить их, пока они не наберут силы.
Новый штамм коронавируса: насколько он опасен. Объясняет вирусолог Георгий Базыкин
Новый штамм почти не отличается от дельты
— Насколько новый штамм опасен и где он впервые появился?
— На данный момент его рост отмечен только в Великобритании. Тут надо подчеркнуть, что не все варианты, которые когда-нибудь где-нибудь росли, на самом деле отличались от предков по своим свойствам. Иногда разные варианты растут и падают в частоте по чисто случайным причинам. Мы наблюдали такое не раз, и в России тоже.
Этот вариант — потомок дельты, он эволюционно произошел от нее, и, я думаю, все последующие варианты тоже будут потомками дельты, потому что сейчас, кроме нее, уже почти ничего и не осталось. И нет никаких данных, что этот штамм отличается по каким-то своим свойствам.
Для него характерны пара дополнительных мутаций, но ничего чудовищного в этом нет, мутации же происходят все время.
Эти конкретные изменения попадают в довольно важные позиции спайк-белка, но мы такое видели и раньше. Пока сложно сказать, изменяют ли они как-то свойства вируса. Для этого нужны будут либо лабораторные эксперименты, либо чтобы его рост наблюдался не в одной-единственной стране, а в нескольких.
Вчера уже было видно, что в базах данных есть последовательности этого варианта и из России, но ничего сенсационного в этом нет, поскольку государственные границы для вируса проницаемы. В других странах он тоже появится, раз уж в Великобритании его 10%. Если его частота будет расти в разных регионах, в том числе в России, — это будет повод насторожиться. Но пока не похоже, чтобы этот вариант, так называемый AY.4.2, радикально отличался от исходной дельты.
Коронавирус эволюционирует и останется с нами жить
— Есть ли шанс, что в какой-то момент дельта перестанет адаптироваться и перейдет в нейтральный режим? Выдохнется, как газировка.
— Я не думаю, что эволюция выдохнется. Ее будет подпитывать наша иммунная система, которая в свою очередь будет «догонять» новые возникающие варианты вируса. Думаю, что будет как с вирусом гриппа, который в течение десятилетий приобретает все новые и новые мутации, позволяющие ему уходить от иммунитета, а человечество, соответственно, подгоняет свой коллективный иммунитет и состав вакцин под эти новые варианты.
У меня нет никаких оснований думать, что адаптация коронавируса будет замедляться. Пока что мы ничего подобного не наблюдаем, и я думаю, что у него вполне еще могут быть козыри в рукаве.
В принципе бывают вирусы, которые удается загнать в угол. Они по каким-то причинам начинают медленнее эволюционировать и в конце концов от них даже удается избавиться. Вот, например, сейчас, по-видимому, удалось избавиться — но это тема отдельного разговора — от одного из вариантов вируса гриппа. И, наверное, это было побочным эффектом противоэпидемических мер.
Один из вариантов гриппа В пал жертвой того, что мы боролись с ковидом. Что не может не радовать.
Но совершенно не факт, что что-то подобное произойдет с коронавирусом. Я думаю, что он больше похож на грипп А и найдет для себя эволюционные лазейки.
— Есть ли еще примеры вирусов, которые перешли в режим нейтральной эволюции, перестали эффективно адаптироваться?
— Это же гонка вооружений. Если он перестает адаптироваться, он умирает. Как в «Алисе в Зазеркалье»: нужно все время бежать, чтобы остаться на месте. Вирусы, которые не могут адаптироваться, перестают существовать. А то, что циркулирует, оно как раз и циркулирует, потому что адаптируется.
Другое дело, что одни приспосабливаются быстрее, а другие медленнее. Сейчас люди, которые не вакцинируются и заболевают корью, болеют примерно теми же самыми вариантами, которые были 30 лет назад. Но я все же жду, что коронавирус будет больше похож на вирус гриппа, чем на корь, и от него будет очень сложно избавиться. Он останется с нами жить.
Георгий Базыкин. Фото: Сергей Петров
Буду рад оказаться неправым. Если его все же удастся загнать в эволюционный тупик, это будет здорово. По сути, это будет означать, что сдерживание пандемии — только вопрос вакцинации.
Но, к сожалению, пока что он приобретает разнообразные изменения, которые позволяют ему убегать. Думаю, это будет продолжаться и дальше.
Для вируса вакцинации в России будто и не было
— А если популяция коронавируса сократится и он просто перестанет адаптироваться? Это идеалистичный сценарий?
— Идеальный сценарий сегодня — это всеобщая вакцинация, потому что все существующие варианты все равно остаются в той или иной степени чувствительными к вакцинам. Конечно, никакая вакцина не имеет стопроцентной эффективности, и бывают случаи заражения вакцинированных, но все равно вирус не способен размножаться в вакцинированной популяции настолько же эффективно, насколько в невакцинированной.
Но с теми скоростями вакцинации, которые мы наблюдаем, надежды мало. В России привито порядка трети населения, так что сейчас вирусу здесь очень вольготно.
— Вакцинация реально тормозит распространение? Похоже на то, что она препятствует только тяжелому течению. А так он как скакал, так и скачет.
— Скачет, но не так. Вероятность инфицирования в результате вакцинации снижается в разы. Этого никто не отменял. Да, мы слышим о случаях инфицирования и даже смертей в тех странах, в которых большая доля населения вакцинирована. Но, естественно, если у вас 100% вакцинировано, то вообще все смерти будут только среди вакцинированных, потому что других нет. Но все-таки подавляющее число смертей и подавляющее число тяжелых случаев сейчас по-прежнему среди непривитых.
Если мы говорим про Россию, то здесь вакцинации с точки зрения вируса пока почти что и не было, треть — это очень мало. Но и в других странах очень трудно добиться стопроцентного охвата. Все равнялись на Израиль, но там прививочная кампания затормозилась. Они достигли какой-то доли, чуть более 60%, а вот остальных уговорить, наверное, очень сложно. И невакцинированные оказываются тем «топливом», теми сухими дровами, от которых в этом общем костре эпидемии загораются даже сырые дрова — то есть те, кто был вакцинирован.
— Коллективный иммунитет — это сколько процентов популяции?
— Я боюсь, что сейчас поздно говорить о коллективном иммунитете как о чем-то, что позволит нам избавиться от вируса насовсем. Вирус эволюционирует, иммунитет ослабевает, люди в каких-то регионах прививаются, а в каких-то нет — все это помогает вирусу выжить.
Фото: Михаил Докукин / Pixabay.com
Сейчас похоже, что он останется с нами так же, как с нами остаются варианты гриппа после пандемий. Если в привитой популяции он будет убивать не одного зараженного из ста, а одного из тысячи — то он приблизительно сравнится с вирусом гриппа. Возможно, нужно будет регулярно прививаться, «обновляя» иммунную защиту, возможно, мы будем болеть им раз в несколько лет, перенося при этом заболевание в среднем гораздо легче, чем непривитые его переносят сейчас. Вероятно, что новая реальность будет такой.
— Как вы относитесь к стратегии повторной прививки каждые полгода?
— Дело идет к тому, что это, действительно, понадобится. Но тут важно понимать, что повторная вакцинация — это гораздо менее важная вещь, чем вакцинация по первому разу для людей, которые пока еще не были привиты. Если считать, сколько спасенных жизней вы имеете на тысячу вакцин, полученных по первому разу или по третьему разу, то в первом случае их будет гораздо больше.
Если бы я был таким вот «просвещенным тираном», то я бы всех сперва вакцинировал по первому разу, а потом уже кого-либо по третьему. Это было бы максимально эффективным использованием имеющейся вакцины.