Вакцинация против мутаций: как остановить появление новых видов коронавируса

Елена Иванова

Сегодня о коронавирусе стало известно значительно больше, чем ученые знали еще год назад. Вирус находится под действием естественного отбора. Он приобретает мутации, которые делают его более приспособленным к жизни и размножению. За это время исходный, уханьский вариант практически исчез, его вытеснил сначала «альфа», а потом «дельта», говорит доктор биологических наук, профессор Сколтеха , заведующий сектором молекулярной эволюции Института проблем передачи информации РАН Георгий Базыкин в интервью ютуб-каналу «Час науки».

Концепция молекулярных часов говорит, что накопление мутаций происходит с более или менее постоянной скоростью. В коронавирусе мутации происходят непрерывно, как минимум, один раз в 2-3 недели в одной эволюционирующей линии. Но какие именно изменения происходят, доподлинно неизвестно.

Может быть, таких мутаций в его геноме всего-навсего 5 штук, он все 5 приобретает и после этого оказывается на вершине горы своей приспособленности, и дальше с вершины горы никуда деться не может. А может оказаться, что мутацией в его распоряжении бесконечное количество. В течение всей дальнейшей эволюции он будет их накапливать все новые и новые. И похоже, что дело идет ко второму сценарию, чем к первому.

Вирус кори, например, адаптивно практически не эволюционирует, поэтому люди, которые могут заболеть от него, получают примерно тот же вариант, что и 30 лет назад. Именно поэтому от кори можно привиться один раз – и на всю жизнь.

С гриппом все значительно сложнее. Вирус гриппа все время быстро изменяется и приобретает мутации, которые дают ему возможность быстрее приспосабливаться к условиям человеческого иммунитета. Георгий Базыкин предполагает, что коронавирус больше похож на вирус гриппа с точки зрения адаптивности. Но ее скорость выше, чем у гриппа, а скорость накопления мутаций ниже. Сейчас прослеживается ясное понимание, какой вариант коронавируса победил.

- Дельта уничтожила все разнообразие, накопленной вирусом во время эпидемии. Поэтому можно ожидать, вся эволюция этого вируса в человеческой популяции будет среди потомков дельты.- говорит Базыкин.

Российская ситуация мало чем отличается от мировой. Российские ученые, в отличие от своих западных коллег, не обладают большим количеством данных о последовательностях вируса. Если в США и Великобритании исследователи просчитали более миллиона последовательностей, то в России эта цифра не превысила десять тысяч. Это означает, что западные ученые могут обнаружить новые варианты значительно раньше, чем у нас в стране. Другими словами, наши исследователи заметят новый вид только тогда, когда не заметить его будет нельзя.

Возникновение радикально новых вариантов происходит в очень короткий срок. Одна из возможностей - это эволюция вируса в человеке с подавленной иммунной системой. Например, речь идет об онкологическом больном, в котором коронавирус живет несколько месяцев. Такой случай Георгий Базыкин и его коллеги из Института гриппа и больницы имени Павлова наблюдали в Санкт-Петербурге.

Это была пациентка С. За год ее болезни было приобретено большое число новых мутаций. Когда вирус эволюционирует внутри одного человека, то могут возникать сочетания, которые представляют эпидемиологическую опасность.

При этом речь идет не о «долгом ковиде», когда больной борется с последствиями реакции организма на ковид, а самого вируса в организме уже нет. Речь идет о том, что при подавленном иммунитете вирусы – гриппа, иммунодефицита человека или ковид - могут жить в одном человеке много месяцев. И тогда возникает возможность накопления большого количества мутаций и возникновения "мутанта" с новыми свойствами.

Новые варианты возникают, когда один человек заражается двумя разными вариантами. Как говорит профессор Базыкин, варианты могут «пожениться» и сделать «детишек». Эти «детишки» будут нести куски генетической информации от обоих «родителей». Этот процесс для гриппа называется «реассортация», а для коронавируса – «рекомбинация».

- Это тот механизм, который, как мы знаем по гриппу, может приводить к возникновению варианта с радикально новыми свойствами. Все большие пандемии гриппа 20-го и 21-го века вызывались реассортантными перемешанными вариантами. Это и понятно – это что-то радикально новое, с точки зрения нашей иммунной системы.

Профессор ссылается на исследования, которые были проведены в Лаосе. Ученые выделили из летучих мышей вирусы, которые были очень близки к человеческому коронавирусу, о чем ранее не было известно. Такое разнообразие вариантов показывает, что человеческий коронавирус еще до того, когда он перескочил от животных на человека – потомок нескольких событий рекомбинации, а его геном мозаичный.

- Мы по-прежнему не знаем, из каких именно животных произошел перескок в человека, но теперь мы видим более близких родственников нашего человеческого коронавируса. Оказалось, что наш человеческий коронавирус является потомком многих событий рекомбинации. Это создает некоторую угрозу, потому что здесь есть две проблемы. - утверждает ученый.

Первая проблема, по мнению Георгия Базыкина, состоит в том, что коронавирус продолжит рекомбинировать разные варианты, которые сейчас есть в человеческой популяции. Но опасность здесь не очень большая, потому что человеческие коронавирусы похожи друг на друга.

Другая гипотеза значительно более опасная. Обмен коронавирусами между человеком и другими видами животных достаточно легкий. Пока этого нет, но этот обмен может создать благоприятную почву для рекомбинации между человеческим коронавирусом и какими-то другими вариантами, которые сейчас циркулируют среди животных. Это вызывает опасения, если мы ориентируемся на вирус гриппа, говорит Георгий Базыкин.

Противостоять этому можно только одним способом – остановить эволюцию коронавируса, сделать так, чтобы его стало как можно меньше. Для этого нужно перерезать пути передачи коронавируса, не дать ему изменяться и приобретать полезные для него и вредные для нас мутации.

- Вакцинация снижает вероятность того, что вы сами заразитесь. Она меньше, но снижает вероятность того, что, заразившись, инфицируете кого-то другого. Таким образом, вы перерезаете эти цепочки. То же самое с ношением масок, то же самое с любыми нефармацевтическими средствами ограничения, которые есть в нашем распоряжении. Это улучшает эпидемиологическую ситуацию, но это также улучшает эволюционную ситуацию вируса. - заключает Георгий Базыкин.