Новая мутация коронавируса

Новая мутация коронавируса

(1 голос5.0 из 5)

Новый коронавирус использует свой белок в виде торчащих шипов для проникновения в клетку, чьи механизмы он использует для репликации своей РНК.

Мутация в белке, которая позволяет SARS-CoV-2 легче проникать в клетки, может либо увеличить  распространение вируса, либо вообще не иметь никакого значения. В этом и состоит суть дебатов по поводу мутации, известной как D614G (или просто G). Строго говоря, эта мутация не нова. Она  появилась в пробах взятых у пациентов COVID-19 еще в феврале. Но тогда она составляла лишь незначительный процент в сравнении с первоначальной формой вируса. Однако, с течением времени, эта мутация вируса (прозванная вариацией «Г») проявляется во все большем и большем количестве в пробах, взятых у инфицированных людей.

В новой статье, опубликованной 2 июля в журнале Cell, утверждается, что рост вариации «G» нового коронавируса обусловлен естественным отбором. Исследование показало, что вирус с такой мутацией легче проникает в клетки и поэтому он опережают другие штаммы коронавируса и становится версией SARS-CoV-2. Ряд других экспериментов дал аналогичный результат. Однако некоторые исследователи до сих пор не уверены, что мутация оказывает какое-либо реальное влияние на передачу коронавируса вообще. Так, в частности, утверждает Натан Грубо, эпидемиолог из Йельской медицинской школы.

Первоначальные образцы коронавируса из китайского Уханя были вариацией, которую ученые называют «D». До 1 марта в пробах, взятых у пациентов, более 90% коронавирусов принадлежали к вариации «D». В течение марта «G» начал постепенно преобладать. Эта мутация вызвана заменой аденинового (А) нуклеотида на гуаниновый (Г) нуклеотид в определенном месте генома коронавируса. Основная мутация «G» всегда сопровождается тремя другими второстепенными мутациями, которые аналогичным образом меняют один строительный блок РНК на другой.

Вариант «G» в среднем составлял 67% от общего числа коронавирусов в пробах взятых по всему миру в марте и уже 78% в пробах, взятых в период с 1 апреля по 18 мая. За это время очаг вспышек переместился из Китая в Европу и Соединенные Штаты.

«Эта мутация вызвала интерес, потому что она взяла верх даже в тех областях планеты, где вариация D первоначально преобладала, сказала Бетт Корбер, автор новой статьи о клетках и биолог из Лос-Аламосской Национальной лаборатории в Нью-Мексико. Она и ее коллеги из Университета Дьюка и Института иммунологии Ла-Хойи в Калифорнии ввели мутации G и D в псевдовирусы (вирусы, специально сконструированные для отображения поверхностных белков других вирусов). Псевдовирусы полезны, сообщил Корбер изданию «Естествознание», потому что они не могут распространять болезнь и потому что они содержат молекулярные метки, которые исследователи могут использовать для отслеживания их движения в клетках.

Затем исследователи подвергли клеточные массы воздействию псевдовирусов с G-или D-вариантами шиповидного белка, чтобы отследить, какой из них был более инфекционным. Они обнаружили, что вариация G производит гораздо большее количество вируса в клеточной массе, что указывает на ее повышенную инфекционность и способность к репликации. Количество вирусов при G-вариациях спайкового белка было в 2,6-9,3 раза больше, чем при D-вариациях шиповидного белка.

Псевдовирусы и клетки, использованные в данном эксперименте, не были ни настоящими коронавирусами, ни клетками легких человека, но в другом исследовании, в котором использовались реальные вирусы и клетки, были получены аналогичные результаты. Этим исследованием, опубликованном 7 июля на сервере bioRxiv перед печатью и еще не прошедшем  рецензирование, руководил биолог Невилл Санджана из Нью-Йоркского университета. Он и его коллеги протестировали G-и D-варианты SARS-CoV-2 в клеточных культурах, включая клетки легких человека, и обнаружили, что G-вариант инфицировал до восьми раз больше клеток, чем D-вариант.

«Но лишь потому, что вирус G лучше заражает клетки в лабораторной среде, еще не значит, что он будет более передаваемым в реальном мире», — сказал Натан Грубо. «… Проникновение в клетки -это только одна часть уравнения. Есть много факторов, влияющих на заразность — сказал он — например, насколько эффективно вирус покидает организм и насколько он стабилен во внешней среде, ожидая нового хозяина.

«В исследовании, опубликованное 26 мая в базе данных сервера medRxiv перед перед печатью  и ещё, также еще не прошедшее рецензирование, проведенное исследователями Школы Медицины Файнберга при Северо-Западном университете под руководством доктора Эгона Озера, Джадд Хультквист обнаружил три различных версии SARS-CoV-2, циркулирующих в Чикаго в середине марта. Некоторые из них соответствовали доминирующей версии, циркулирующей в Нью-Йорке, некоторые соответствовали доминирующей версии с западного побережья, а некоторые, казалось, были наиболее близки к первоначальным образцам из Китая.

«Вирус вроде как пришел к нам в Чикаго со всех сторон мира, мы думаем благодаря тому, что О’Хара был таким транспортным узлом», — сказал Хультквист в интервью журналу «Естествознание».

Исследователи обнаружили, что Нью-Йоркское «сообщество» вирусов, которые содержало мутацию G, вызывало более высокую концентрацию вирусов в верхних дыхательных путях, чем вирус, который был ближе к исходному китайскому штамму. Исследователи из штата Вашингтон опубликовали аналогичные результаты. Если результаты подтвердятся, то это будет означать  более высокую заразность мутации G. Потому что более высокая концентрация вируса в верхних дыхательных ведет к тому, что больше вирусов выделяется, когда люди дышат и разговаривают, сказал Эгона Озера в интервью «Естествознанию». Но все же точно утверждать это еще нельзя —  сказал он – так как ученые даже не знают, какое количество вирусов должен получить человек, чтобы заразиться. Поэтому неясно, имеет ли большое значение более высокая вирусная концентрация.

«Вполне возможно, что мутация G в шиповидном белке коронавируса действительно дает ему какое-то преимущество в заразности по сравнению с другими штаммами вируса, — допустил Натан Грубо. Но это еще не доказано. Вариант G мог захватить мир и по чистой случайности, а не по эволюционной приспособленности. Это связано с тем, что эпидемиологи называют «эффектами основателя». «Если этот вирус попал в популяцию людей, у которых было много контактов при отсутствии масок, то вирус распространился в ней очень быстро «, — пояснил Натан Грубо.

Как это могло сработать для мутации G? Штамм имел счастье «высадиться» в Европе, где крупные вспышки заразили многих людей. Далее ему повезло ещё больше – он «приземлился в глобально связанном центре Нью-Йорка. Вспышка в Нью-Йорке положила начало многим вспышкам в остальной части Соединенных Штатов, в том числе во многих местах, где вирус теперь орудует  практически бесконтрольно.

-Сейчас важно продолжать наблюдение в этих местах, — сказал Грубо. Если вариант G продолжает доминировать даже в тех местах, где присутствуют обе версии G и D, это может быть признаком того, что мутация G действительно обеспечивает вирусу преимущество в передаче.

Мутация G614 является частью кластера из четырех мутаций, которые появляются вместе, сказал Корбер, поэтому необходимо провести дополнительную работу над тем, что могут сделать остальные три мутации. Еще одним важным направлением работы будет тестирование генетических вариантов в моделях животных, которые лучше имитируют передачу вируса человеку. Ученые работают с целым рядом животных, от Хорьков до сирийских хомяков и макак, чтобы изучить коронавирус, но они еще не установили, какие животные лучше всего представляют, как болезнь распространяется от человека к человеку. (Хомяки и хорьки заражаются гриппом так же, как и люди, поэтому ученые надеются, что они также могут быть хорошей моделью для распространения коронавируса на животных.)

Хорошей новостью является то, что до сих пор нет никаких свидетельсв того, что вариант G вызывает более тяжелое заболевание, чем любая другая версия коронавируса. Исследователи считают, что появление этой мутации не задержит процесс разработки вакцины. Но ученым важно отслеживать мутации вируса по мере его распространения. По мере того как вирус взаимодействует со все большим количеством иммунных систем отдельных людей, он будет испытывать все большее эволюционное давление и может продолжить мутировать, сказал Эгон Озер.

«Мы видели на примере мутации G, что в течение лишь одного месяца конкретная форма вируса может превратиться из очень редкой в наиболее распространенную форму в глобальном масштабе — сказал Корбер – это может случиться снова. Для широкой публики рекомендации остаются прежними: социальное дистанцирование и ношение масок по-прежнему является лучшей профилактикой.

Стефани Паппас, 10 Июля 2020

Переводчик: Евгений Сеничкин

Источник:

https://www.livescience.com/new-coronavirus-mutation-explained.html

 

Добавить Gravatar Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*