Возбудитель COVID-19 начал мутировать с самого начала своего распространения по всему миру. Мутации вируса приводят к появлению новых штаммов, которые могут быть более опасными и обладать высокой заразностью. Летом в России начал распространяться индийский штамм, вызывающий тяжелое течение инфекции, даже у молодых людей. При этом существующие вакцины показывают меньшую эффективность против некоторых из этих новых мутаций вируса.
Одним из эффективных способов замедлить развитие мутаций является массовая вакцинация. Если профилактические меры не будут достаточными, со временем могут возникать еще более опасные штаммы.
Характеристики вируса
Коронавирус (или SARS-CoV-2) — возбудитель заболевания COVID-19, является причиной острой респираторной инфекции. Инкубационный период может длиться от 14 до 20 дней. Основными путями проникновения вируса являются слизистые оболочки дыхательных путей и глаза, а сам процесс заражения может происходить воздушно-капельным и контактным путём. Вирус поражает верхние дыхательные пути, легкие и другие органы.
Вирус обладает высокой заразностью, что и стало причиной глобальной пандемии. Несмотря на относительно высокую смертность по сравнению с другими распространенными респираторными инфекциями, COVID-19 представляет серьезную угрозу. Мутации вируса, включая индийский штамм, делают его еще более заразным, и такие вариации постепенно становятся доминирующими. Вирус быстро связывается с клетками организма с помощью специального белка, а мутации в этом белке приводят к формированию новых штаммов.
После проникновения в клетку вирус внедряет свою генетическую информацию, что позволяет клетке начать производство новых вирусных частиц. Впоследствии клетка погибает, что вызывает воспаление и разрушение тканей. Иммунная система, реагируя на инфекцию, может усиливать разрушение тканей.
Вне организма коронавирус может сохраняться на различных поверхностях от трех часов до четырех суток в зависимости от типа материала и окружающих условий. На нержавеющей стали и пластике вирус остаётся активным дольше всего. За два дня его концентрация снижается в три раза, а в воздухе этот показатель снижается на порядок за три часа.
Что такое мутация вируса?
Коронавирус, как и другие вирусы, является носителем генетической информации, которая находится в его оболочке. Вирусы не являются самостоятельными клетками или бактериями, и не обладают метаболизмом. Они существуют только для переноса своей генетической информации и увеличения числа вирусных частиц в организме хозяина.
Мутации — это неизбежные изменения в структуре вирусной ДНК или РНК, которые происходят под воздействием различных внешних и внутренних факторов. Поскольку коронавирус использует РНК для передачи генетической информации, он подвержен частым мутациям. Чем активнее вирус распространяется, тем быстрее происходят изменения в его геноме.
Мутации можно рассматривать как эволюционный механизм. Устойчивые изменения в геноме вируса приводят к образованию новых штаммов, обладающих преимуществами, такими как повышенная заразность или меньшая восприимчивость к иммунитету человека. У РНК-вирусов, таких как SARS-CoV-2, этот процесс происходит особенно быстро.
Причина активного распространения определённых штаммов, например, индийского коронавируса с двойной мутацией, заключается в доминирующих характеристиках этих вариантов. Они быстрее связываются с клетками и слабо реагируют на антитела, выработанные после первоначальной инфекции. Это объясняет доминирование определённых мутаций в различных регионах и по всему миру.
Как мутации влияют на коронавирус?
Мутации могут повлиять на следующие характеристики вируса:
- Заразность. Если мутации приводят к тому, что вирус быстрее связывается с клеткой, его заразность увеличивается. В случае индийского штамма требуется меньше вирусных частиц для заражения человека по сравнению с изначальной версией вируса.
- Патогенность. Некоторые мутации могут влиять на тяжесть болезни и вероятность летального исхода. Некоторые особо опасные штаммы быстро исчезают, уступая место менее смертоносным вариантам.
- Чувствительность к иммунитету. Изменения в шиповидном белке вируса могут сделать его менее восприимчивым к антителам, выработанным после вакцинации или перенесённого заболевания. Для борьбы с новыми штаммами, такими как дельта, необходимо больше антител.
Мутации также могут влиять на клиническое течение заболевания: продолжительность инкубационного периода, характер симптомов, развитие тяжелых форм болезни и возможные осложнения.
Не всегда ли изменения опасны?
Мутации вирусов, включая коронавирус, — неизбежный процесс. Это свойственно всем вирусам, в том числе и вирусам гриппа, которые каждый год дают новые штаммы. Важно отметить, что не все мутации являются опасными. Иногда происходят «полезные» мутации, которые не приводят к созданию более опасных штаммов.
Вакцина Спутник V защищает от дельта штамма
Хотя вирус не может сознательно изменять своё поведение, его распространение всегда подчиняется законам естественного отбора. Невыгодные мутации исчезают, а более адаптированные вирусы становятся более распространёнными. Под «выгодными» изменениями для вируса можно считать повышение его вирулентности, что способствует большему числу заражений.
Многие вирусологи считают, что со временем вирус будет мутировать в менее летальную, но более заразную форму. Это объясняется тем, что такие варианты вируса распространяются быстрее, так как заражённые люди не умирают слишком быстро и могут инфицировать других.
Штаммы коронавируса
Накопление определённых мутаций ведет к появлению новых штаммов вируса. Эти варианты могут распространяться в разных странах и регионах, доминируя благодаря высокой вирулентности и устойчивости к иммунному ответу.
Южноафриканский штамм
Штамм 501.V2 был впервые обнаружен в Южной Африке в декабре 2020 года. Этот тип коронавируса чаще поражает молодых людей и пациентов без хронических заболеваний. Мутации, свойственные этому штамму, делают его более устойчивым к антителам и приводят к более тяжелому течению заболевания.
Южноафриканский штамм имеет несколько мутаций, которые усиливают его способность связываться с клетками человека. Хотя ранее было опасение, что вакцины не будут эффективны против этого штамма, позднее было подтверждено, что вакцинация остаётся эффективной, хотя штамм обладает меньшей чувствительностью к антителам.
Дальнейшие исследования помогут понять, какие изменения в мутациях потребуют адаптации существующих вакцин для борьбы с новыми штаммами.
Великобританский штамм
Штамм 202012/01 был исследован в конце 2020 года в Великобритании. Он отличается повышенной заразностью на 30-70% по сравнению с исходной версией вируса. Несмотря на сообщения о том, что этот штамм может вызывать более высокую летальность, для окончательных выводов требуется дополнительное исследование.
Индийская мутация
Обнаруженный осенью 2020 года в Индии, этот штамм B.1.617.2 (дельта) стал причиной третьей волны заболевания в России весной 2021 года. Он более заразен, требует большего числа антител для защиты и проявляется в необычных симптомах на начальных этапах болезни.
Особенности штамма дельта:
- Заражает быстрее на 130-200%, требует меньшего количества вирусных частиц для инфицирования.
- Меньшая чувствительность к антителам: нужно больше антител для борьбы с вирусом.
- Часто поражает молодое поколение, особенно людей с ослабленным иммунитетом.
Как бороться с мутациями коронавируса?
Для того чтобы замедлить мутационные изменения и снизить риск появления новых более опасных штаммов, необходима массовая вакцинация. Вакцинация также позволяет снизить вирусную нагрузку на организм и помогает предотвратить тяжёлые формы заболевания.
Вакцинация как метод борьбы с коронавирусом
Вакцинация помогает замедлить распространение мутаций и укрепить иммунитет населения. Она остаётся эффективным методом защиты от различных штаммов коронавируса.
Уже в начале этого года американская компания Pfizer заявила, что их продукт несколько менее работоспособен в отношении варианта коронавируса из Южной Африки, поскольку вырабатывается недостаточное количество иммуноглобулинов. Российские компании, выпускающие Спутник V и Эпиваккорону, заявили о достаточном эффекте этих препаратов в отношении профилактики заражения индийский штаммом или коронавирусом дельта плюс.