С Днем рождения, Омикрон.

Спустя год после открытия этого варианта вирусологи все еще пытаются угнаться за быстрой эволюцией Омикрона.

26 ноября 2021 года Всемирная организация здравоохранения объявила, что на юге Африки был обнаружен новый вариант коронавируса, известный как Омикрон. Вскоре он распространился по всему миру, вызвав рекордный всплеск заболеваемости.

Сейчас, год спустя, биологи Омикрона все еще пытаются не отставать от его удивительных эволюционных поворотов. Этот вариант быстро набирает мутации. Но вместо одной линии, она разрослась на сотни, каждая из которых обладает устойчивостью к нашей иммунной защите и собственным буквенно-цифровым названием, таким как XBB, BQ.1.1 и CH.1.

“Трудно запомнить, что есть что”, - сказал Джесси Блум, вирусолог из Онкологического центра Фреда Хатчинсона в Сиэтле.

Но до тех пор, пока не появится какой-то радикально отличающийся вариант, предсказал доктор Блум, это запутанное нагромождение подвариантов сохранится, что усложнит задачу ученых по планированию новых вакцин и методов лечения.

“Так будет всегда, как сейчас”, - сказал он. “Там всегда будет какой-то суп из новых вариантов”.

Когда Омикрон появился в ноябре прошлого года, он нес более 50 мутаций, которые отличают его от других вариантов коронавируса. Многие исследователи поддерживают идею о том, что он возник у одного человека, возможно, с ослабленной иммунной системой, у которого был хронический случай Covid, который длился несколько месяцев.

Однако в прошлом месяце группа ученых из Университета Миннесоты предположила, что ранняя форма коронавируса заразила мышей. По их сценарию, он эволюционировал в Омикрон у грызунов, а затем снова заразил людей.

Как бы то ни было, Омикрон занял доминирующее положение в течение нескольких недель после своего открытия из-за своих мутаций. Некоторые из них позволили вирусу более успешно проникать внутрь клеток. Другие позволяют ему уклоняться от некоторых антител, полученных от вакцин или предыдущих инфекций.

Большинство антител прилипают к “шиповидным” белкам на поверхности коронавирусов, блокируя их проникновение в наши клетки. Но некоторые мутации Омикрона изменили части шиповидного белка так, что некоторые из самых мощных антител больше не могли к нему прилипать.

По мере того как Омикрон размножался, он продолжал мутировать. Появились новые версии, но в течение первых нескольких месяцев они сменяли друг друга, как серия волн, разбивающихся о пляж. Первая версия, BA.1, была заменена на BA.2, затем на BA.5, обе из которых избегали некоторых антител, вырабатываемых при более ранних инфекциях Омикрона.

Но в феврале Теодора Хатцииоанну, вирусолог из Рокфеллеровского университета в Нью-Йорке, и ее коллеги провели эксперимент, который показал, что Омикрон был подготовлен к эволюционному взрыву.

Команда доктора Хатциоанну протестировала Омикрон на 40 различных антителах, которые все еще могли блокировать этот вариант. Они обнаружили, что несколько дополнительных мутаций удивительно легко делают его устойчивым почти ко всем этим антителам.

Удивительно, но когда исследователи добавили те же самые мутации к спайковому белку из оригинальной версии коронавируса, это никак не повлияло на его устойчивость к антителам. Доктор Хатцииоанну подозревал, что большое количество новых мутаций в Омикроне изменило его эволюционный ландшафт, значительно упростив выработку еще большей устойчивости.

“Мы действительно волновались, когда увидели это”, - сказала она.

В последующие месяцы Омикрон оправдал эти опасения. Благодаря огромному количеству омикронных инфекций у вируса было больше возможностей мутировать. И он приобрел некоторые из вызывающих беспокойство мутаций, которые доктор Хатцииоанну и ее коллеги выявили в своих экспериментах.

Новые мутации накапливаются быстро, скорее всего, потому, что они дают вирусам большое эволюционное преимущество. В первый год пандемии у большинства инфицированных людей не было антител к Covid. Так вот, большинство людей так и делают. Таким образом, вирусы, обладающие повышенной устойчивостью к антителам, легко вытесняют другие, у которых ее нет.

“Эволюция, которая происходит, - это самый быстрый темп, который был до этого момента”, - сказал Сергей Понд, вирусолог из Темплского университета в Филадельфии.

Однако один подвариант не приобретает все новые мутации. Бен Мюррелл, специалист по вычислительной биологии из Каролинского института в Стокгольме, и его коллеги отслеживают более 180 субвариантов Омикрона, которые независимо приобрели мутации, заставляющие их расти быстрее, чем BA.5.

Эти подварианты проходят через процесс, который Чарльз Дарвин признал около 160 лет назад, называемый конвергенцией. Дарвин отметил, как у птиц и летучих мышей независимо развились крылья, которые работают почти одинаково. Сегодня субварианты Omicron независимо выводят одни и те же антитела с мутациями в одних и тех же местах на своих спайковых белках.

Конкуренция, происходящая в субвариантном рое, может помешать одному из них захватить власть, по крайней мере, на данный момент. В Соединенных Штатах на некогда доминирующую BA.5 в настоящее время приходится всего 19 процентов новых случаев. Его дочерний показатель BQ.1 вырос до 28 процентов. И BQ.1.1., потомок BQ.1, является причиной 29 процентов. Тринадцать других подвариантов Омикрона составляют остальное.

Но в других местах другие подварианты поднимаются на вершину. Сингапур, например, пережил всплеск XBB, гибрид двух разных подвариантов BA.2. Но XBB встречается редко в большинстве других частей мира.

“По большей части это связано только с тем, какая область была засеяна первой”, - сказал Томас Пикок, вирусолог из Имперского колледжа Лондона.

По мере того как каждая линия получает больше мутаций, против них работает меньше типов антител. В прошлом месяце Юньлун Цао, биохимик из Пекинского университета, и его коллеги сообщили, что XBB и три других субварианта стали полностью устойчивыми к антителам в образцах крови людей, которые были вакцинированы или имели Covid-инфекции.

Такое развитие событий угрожает тому, что было одним из важнейших средств защиты от Covid: моноклональным антителам. Чтобы создать эти методы лечения, ученые собрали кровь пациентов с Covid в начале пандемии, выделили их наиболее мощные антитела и сделали огромное количество копий молекул. Один из препаратов, называемый Evusheld, может предотвратить заражение людей с ослабленной иммунной системой. Но поскольку устойчивые субварианты становятся все более распространенными, эти методы лечения больше не будут работать.

“Я не могу быть действительно уверен, будут ли моноклональные антитела играть важную роль в дальнейшем лечении”, - сказал доктор Блум из Онкологического центра Фреда Хатчинсона. “Будет очень важно разработать новое поколение коктейлей с антителами, которые, надеюсь, выдержат дольше”.

Последние бустерные прививки производят спайковые белки как из оригинальной версии вируса, так и из BA.5. Исследования людей, получивших этот так называемый бивалентный бустер, показывают, что их антитела лучше нейтрализуют BQ.1.1 и другие новые субварианты, чем антитела, вырабатываемые оригинальной вакциной против Covid. Тем не менее, субварианты могут уклоняться от многих двухвалентных антител.

К счастью, новые подварианты не кажутся более смертоносными, чем более ранние формы Омикрона. Несмотря на их растущую способность уклоняться от антител, доктор Хатцииоанну сказал, что субварианты, вероятно, не смогут полностью избежать иммунитета от вакцин или предыдущих инфекций.

Мориц Герстунг, специалист по вычислительной биологии из Немецкого центра исследований рака в Гейдельберге, сказал, что уроки, которые ученые сейчас извлекают из конвергенции Омикрона, могут позволить им предсказать его грядущую эволюцию. А эти прогнозы, в свою очередь, могут позволить должностным лицам общественного здравоохранения более эффективно подготовиться к следующей стадии Covid.

“Это вселило в меня большие надежды на будущее в качестве парадигмы”, - сказал доктор Герстунг. “Это пример того, как можно в принципе опередить игру”.

ИСТОЧНИК-

Подробнее ➤