Исследователи из Южной Африки сообщили о новом варианте под названием омикрон (B.1.1.529) 24 ноября 2021 г., и два дня спустя Всемирная организация здравоохранения назвала его «вариантом, вызывающим озабоченность» . Омикрон очень необычен тем, что это, безусловно, наиболее сильно мутировавший вариант SARS-CoV-2, вируса, вызывающего COVID-19 .
Вариант омикрон имеет в целом 50 мутаций, из них 32 мутации только в шиповидном белке. Белок-шип, который образует выступающие выступы снаружи вируса SARS-CoV-2, помогает вирусу прикрепляться к клеткам, чтобы он мог проникнуть внутрь. Это также белок, который используют все три вакцины, доступные в настоящее время в США , для индукции защитных антител. Для сравнения, дельта-вариант имеет девять мутаций. Большее количество мутаций в варианте омикрон может означать, что он может быть более трансмиссивным и/или лучше уклоняться от иммунной защиты — перспектива, которая вызывает большое беспокойство.
Я вирусолог , изучаю возникающие и зоонозные вирусы , чтобы лучше понять, как возникают новые эпидемические или пандемические вирусы. Моя исследовательская группа изучала различные аспекты вируса COVID-19, в том числе его распространение на животных.
Почему продолжают появляться новые варианты SARS-CoV-2?
Хотя необычно большое количество мутаций в варианте омикрон вызывает удивление, появление еще одного варианта SARS-CoV-2 не является неожиданным.
В результате естественного отбора в любом вирусе накапливаются случайные мутации. Этот процесс ускорен у РНК-содержащих вирусов, включая SARS-CoV-2. Если и когда набор мутаций дает варианту преимущество в выживании по сравнению с его предшественниками, этот вариант превзойдет все другие существующие варианты вируса.
Означает ли большее количество мутаций омикронного варианта, что он более опасен и заразен, чем дельта? Мы просто еще не знаем. Условия, которые привели к появлению варианта, еще не ясны, но ясно, что само количество и конфигурация мутаций в омикронах необычны.
Одним из возможных объяснений того, как появляются варианты вируса с множественными мутациями, является продолжительная инфекция у пациента с подавленной иммунной системой — ситуация, которая может привести к быстрой эволюции вируса . Исследователи выдвинули гипотезу, что некоторые из более ранних вариантов SARS-CoV-2, такие как альфа-вариант, могли быть получены от хронически инфицированного пациента. Однако необычное созвездие и многочисленные мутации в варианте омикрон сильно отличают его от всех других штаммов SARS-CoV-2, что вызывает вопросы о том, как он появился.
Другим возможным источником вариантов могут быть животные-хозяева. Вирус, вызывающий COVID-19, может заразить несколько видов животных , включая норок, тигров, львов, кошек и собак. В исследовании, которое еще не рецензировано, международная группа, которую я возглавляю, недавно сообщила о широко распространенной инфекции SARS-CoV-2 среди свободноживущих и содержащихся в неволе белохвостых оленей в США. Поэтому мы также не можем исключить возможность того, что вариант омикрон появился у животного-хозяина в результате быстрой эволюции.
Как дельта-вариант стал доминирующим во всем мире
Дельта на 40-60% более трансмиссивна, чем альфа-вариант, и почти в два раза более трансмиссивна, чем исходный вирус SARS-CoV-2, впервые выявленный в Китае. Повышенная трансмиссивность дельта-варианта является основной причиной, по которой исследователи считают, что он смог превзойти другие варианты и стать доминирующим штаммом.
Ключевым фактором приспособленности вируса является скорость его репликации — или то, насколько быстро вирус может создавать новые копии самого себя. Дельта-вариант размножается быстрее , чем предыдущие варианты SARS-CoV-2, и исследование, которое еще не рецензировалось, показало, что он производит в 1000 раз больше вирусных частиц, чем его предшественники.
Кроме того, люди, инфицированные дельта-вариантом, производят и выделяют больше вируса, что является еще одним потенциальным механизмом его повышенной способности к распространению. Исследования показывают, что возможное объяснение повышенной способности дельта-варианта к репликации заключается в том, что мутации в шиповидном белке привели к более эффективному связыванию шиповидного белка с его хозяином через рецептор ACE-2.
Дельта-вариант также приобрел мутации, которые позволяют ему уклоняться от нейтрализующих антител , которые играют решающую роль в защите организма от вторжения вируса. Это может объяснить, почему, как показали многочисленные отчеты , вакцины против COVID-19 оказались несколько менее эффективными против дельта-варианта . Эта комбинация высокой трансмиссивности и уклонения от иммунитета может помочь объяснить , почему дельта-вариант стал таким успешным .
Исследования также показывают , что люди, инфицированные дельта-вариантом, имеют более высокий риск госпитализации по сравнению с инфицированными исходным SARS-CoV-2 и его ранними вариантами. Одна конкретная мутация шиповидного белка дельта-варианта — мутация P681R — считается ключевым фактором, влияющим на его улучшенную способность проникать в клетки и вызывать более тяжелое заболевание.
Заменит ли Omicron Delta?
Пока еще слишком рано говорить о том, будет ли вариант омикрон лучше, чем дельта, или он станет доминирующим. Омикрон разделяет некоторые мутации с дельта-вариантом, но также обладает и другими, совершенно отличными от них. Но одна из причин, почему мы в исследовательском сообществе особенно обеспокоены тем, что вариант омикрон имеет 10 мутаций в рецептор-связывающем домене — части спайкового белка, которая взаимодействует с рецептором ACE-2 и опосредует проникновение в клетки — по сравнению с всего два для дельта-варианта.
Предположим, что комбинация всех мутаций в омикроне делает его либо более трансмиссивным, либо лучше уклоняющимся от иммунитета, чем дельта. В этом случае мы могли бы увидеть распространение этого варианта по всему миру. Однако также возможно, что необычно большое количество мутаций может нанести вред вирусу и сделать его нестабильным.
Весьма вероятно, что вариант омикрон не является финальной стадией и что появятся новые варианты SARS-CoV-2. Поскольку SARS-CoV-2 продолжает распространяться среди людей , естественный отбор и адаптация приведут к появлению большего количества вариантов, которые, вероятно, могут быть более трансмиссивными, чем дельта.
Из вирусов гриппа мы знаем, что процесс вирусной адаптации никогда не заканчивается . Более низкие показатели вакцинации во многих странах означают, что все еще существует много восприимчивых к вирусу хозяев, и что он будет продолжать циркулировать и мутировать до тех пор, пока он может распространяться. Появление варианта омикрон является еще одним напоминанием о необходимости срочной вакцинации, чтобы остановить дальнейшее распространение и эволюцию SARS-CoV-2.
Суреш В. Кучипуди — профессор новых инфекционных заболеваний Пенсильванского государственного университета. Он получает финансирование от Национального института здравоохранения США, Министерства сельского хозяйства США и Национального научного фонда США.
Эта статья переиздана из The Conversation под лицензией Creative Commons. Оригинал статьи вы можете найти здесь .
