Коронавирус - устройство, свойства, изменчивость

Эта история началась буквально только что. Самые ранние известные образцы, по-видимому, были получены в первую декаду ноября (хотя ясно, что вирус распространялся в популяции и раньше). Первый геном нового варианта загрузили в базу GISAID из Гонконга 22 ноября; тот факт, что из Гонконга, говорит нам, что ставить военные кордоны вокруг стран Южной Африки вряд ли имело смысл. Потом еще 10 геномов из Ботсваны и ЮАР загрузили 23 ноября; 24 ноября он получил обозначение B.1.1.529; 25 ноября Министерство здравоохранения ЮАР опубликовало для СМИ краткую информацию об этом варианте, 26 ноября Всемирная организация здравоохранения классифицировала его как VOC, присвоив ему название «омикрон».

Четвертого декабря ВОЗ сообщила [1], что пока нет данных о летальных исходах, вызванных омикроном. Появились уже теории о том, что омикрон — друг человека, этакая естественная вакцина, которая всех заразит, но никого не убьет, и коронавирус наконец-то станет тем, чем его считали оптимисты весной 2020 года: просто еще одним респираторным заболеванием.

Однако рост числа случаев в Южно-Африканской Республике начался около 23 ноября, а все мы, к сожалению, знаем, что волна летальных исходов отстает по времени от волны новых случаев: COVID-19, если убивает, убивает не мгновенно. Кроме того, население африканских стран моложе населения Европы, США или Японии, и путешественники в Африку, как правило, люди относительно молодые и здоровые, а основная часть смертей от COVID-19 приходится на пожилой возраст.

Были тревожные сообщения о повышенной заболеваемости младших возрастных групп, в том числе маленьких детей, в регионах, где распространился омикрон. Но пока неясно, как это следует интерпретировать: резкое увеличение числа госпитализаций в детских больницах в ЮАР было и во время дельта-волны [2]. Появились сообщения о росте общего числа госпитализаций и о некоторых тяжелых случаях [3].

 

В геноме омикрона огромное число мутаций — рекордное даже по сравнению с другими штаммами, вызывающими опасения [4]. Есть мнение, что этот вирус эволюционировал в организме иммунодефицитного человека, который долго не мог выздороветь от COVID-19 — такие случаи описаны. Особенно много изменений в S-белке (он же спайк или шип), который отвечает за связывание коронавируса с клеткой. Именно с этим белком связываются и нейтрализующие антитела, которые коронавирус в клетку не пускают.

Среди этих мутаций много таких, которые уже известны с плохой стороны. Некоторые присутствуют в других штаммах и делают их более опасными. Другие, по данным матмоделирования, которое провели еще летом Фэн Чжан, Юрий Вульф и Евгений Кунин с соавторами, ослабляют связывание с антителами против старых штаммов коронавируса и при этом не влияют на его связывание с клеткой [5].

Сейчас многие вспоминают сентябрьскую публикацию в Nature — опыты, в которых плазмой крови переболевших и вакцинированных пытались нейтрализовать синтетический псевдовирус [6]. Это обычная практика при изучении иммунного ответа на коронавирус: получают безопасные вирусы, несущие S-белок коронавируса, которые могут заражать только клетки в культуре. В таком эксперименте удобно смотреть, как заражению препятствуют антитела человека. Так вот, авторы создали псевдовирус-полимутант — с 20 мутациями, вызывающими замены аминокислот в S-белке, — и антитела вакцинированных людей перестали нейтрализовать этот псевдовирус. (Правда, антитела переболевших и затем вакцинированных справлялись неплохо.)

В спайке омикрона более 30 мутаций, и это не сулит ничего хорошего; есть важные мутации и в других белках. Кроме мутаций, обеспечивающих уклонение от антител, отмечены такие, которые помогают вирусу легче проникать в клетку, уклоняться от врожденного иммунитета (то есть делают его более заразным). Выглядит геном на редкость неприятно. Идея отмены авиаперелетов на основании ТАКИХ биоинформатических данных не кажется алармистской.

И в самом деле, есть сообщения о полностью вакцинированных людях, которые тем не менее уже заразились омикроном. Можно ожидать, что они будут легче переносить болезнь, но сам факт не радует. В эти выходные все обсуждают первый препринт из ЮАР, авторы которого оценили риск повторной инфекции в ноябре 2021 года по сравнению с первой, второй (бета) и третьей (дельта) волной в ЮАР [7]. К их результатам могут возникнуть вопросы — например, удивительно, что авторы не выявили у беты и дельты повышенной способности уклоняться от иммунного ответа, но у омикрона такая способность точно имеется, и более выраженная, чем у предыдущих штаммов.

Насколько хорошо омикрон ускользает от антител, тоже можно исследовать в лабораторных условиях, на псевдовирусах, и это уже делается. Но такие эксперименты занимают несколько недель.

Европейский центр профилактики и контроля заболеваний (ECDC) оценил общий уровень риска для стран Евросоюза и Европейской экономической зоны, связанный с дальнейшим появлением и распространением омикрона, «от высокого до очень высокого» [8]. По очень приблизительным оценкам, через 1–5 месяцев омикрон может стать причиной более половины новых случаев коронавирусной инфекции в Европе. (Точные сроки зависят от того, сколько случаев вызывается омикроном в Европе сейчас, от того, насколько он на самом деле заразен и как быстро распространяется.)

 

Несмотря на то, что новая разновидность «омикрона» продолжает распространяться по стране, оснований для панических настроений у россиян нет. По данным «Эксперта», новый штамм вряд ли повлияет на возможные сроки окончания пандемии. Также нет оснований опасаться и повышения смертности от «стелса».

Одна из нескольких генетических линий

Министр здравоохранения Российской Федерации Михаил Мурашко заявил в среду, что преобладающим штаммом коронавируса в ближайшее время может стать «стелс-омикрон», или «омикрон» ВА.2. По словам главы Минздрава, данные мониторинга штаммов коронавируса свидетельствуют о том, что существует несколько генетических линий варианта «омикрон».

«Имея более высокую контагиозность, подвариант "омикрона" ВА.2 имеет все шансы скоро стать преобладающим штаммом», — цитирует министра РИА Новости.

Как далее пояснил Мурашко, первоначально доминирующей линией в разных странах была ВА.1, но в последующем появился подвариант "омикрона" ВА.2, получивший название "стелс" из-за своей способности еще быстрее распространяться в популяции.

«Рекордные цифры заболеваемости в последние дни фиксируются в Германии. В понедельник власти Китая сообщили о рекордной для Китая вспышке заболеваемости в десятках городов страны. В большинстве случаев выявляется подвариант "омикрона" ВА.2», — сообщил Мурашко, подчеркнув, что перенесенный пациентами ранее «омикрон» не обеспечивает надежную защиту от заражения «стелс-омикроном», но вакцинация и ревакцинация, уверен министр, защищают от него.

«Даже перенесенное заболевание, вызванное "омикроном", не обеспечивает надёжной защиты от "стелс-омикрона", в отличие от вакцинации и своевременной ревакцинации. Более того, согласно данным ряда исследований, у прошедших бустерную вакцинацию случаев "стелс-омикрон" в группах наблюдения зарегистрировано не было», — сообщил министр.

«"Стелс-омикрон" — это один из вариантов "омикрона", — рассказал «Эксперту» главный научный сотрудник НИЦ им.Н.Ф. Гамалеи, доктор медицинских наук, профессор-вирусолог Анатолий Альштейн. — Он действительно отличается несколько повышенной заразительностью, и сейчас есть признаки того, что он может развиться в следующую, новую волну COVID-19. Которая, однако, я думаю, не будет такой большой и значительной».

Профессор добавил, что волна штамма «омикрон» снижается, он постепенно уходит, и возможная волна, которую способен вызвать «стелс-омикрон», также быстро начнет снижаться.

«Я не думаю, что это что-то чрезвычайное. Потому, что патогенность у этого варианта такая же, низкая, и летальность также низкая. В общем, по-прежнему считаю, что эпидемия пошла к концу», — заявил вирусолог.

 

Молекулярный биолог, профессор Ратгерского университета (США) Константин Северинов в беседе с RTVI рассказывал, что сейчас в мире преобладает штамм коронавируса «омикрон» в вариантах BA.1 (исходный «омикрон») и BA.2 (так называемый «стелс-омикрон»). Оба отличаются повышенной способностью заражать людей, однако представляют меньшую угрозу для жизни, чем предыдущий штамм «дельта».

При этом биолог отметил, что новый «стелс-омикрон» более заразен, чем первая версия этого штамма, но «не настолько драматически», как в случае сравнения «омикрона» и «дельты».

 

То есть, судя по всему, следует понимать так, что он заразнее и омикрона, но разрыв меньше, чем между омикроном и дельтой.
Так сказать, при мутировании заразность растёт, но не ускоряясь, а замедляясь.

Схожую точку зрения озвучивал и Северинов. По его словам, реальное падение эффективности действия вакцин произошло на стадии перехода от «дельты» к «омикрону». В России это наблюдалось в четвертом квартале прошлого года.

«Из хороших новостей: те, кто болел “омикроном”, по-видимому, имеют высокоэффективную защиту против нового варианта. Но просто далеко не все болели “омикроном”, вот», — полагает профессор Ратгерского университета.

 

Тут его мнение прямо расходится с Мурашко. Веры Северинову как бы больше, но походу надёжных данных пока ни у кого нет.

При этом председатель правления и генеральный директор компании Pfizer Альберт Бурла заявил, что новые штаммы Covid-19, на которые нынешние вакцины либо совсем не действуют, либо действуют плохо, представляют гораздо большую угрозу для общественного здравоохранения во всем мире, чем вспышка оспы обезьян.

"Мы очень внимательно следим за распространением обезьяньей оспы, но, похоже, что она не настолько заразна, чтобы перерасти в пандемию, - сказал он. - Я думаю, что главной проблемой остается ковид".

Неделю назад ВОЗ заявила, что снижение заболеваемости и смертности от Covid-19 продолжается.

Общее число зарегистрированных смертей снизилось более чем на 90% по сравнению с их пиковыми значениями в начале этого года.

 

Мутация Омикрона по сравнению с исходным штаммом с указанием замен (желтый), потерь (красный) и вставок (зеленый). Данные ВОЗ

 

_125406239_spike_omicron_mutations_top.png @ ichef.bbci.co.uk [кеш]

Есть опасения, что Великобритания сейчас оказалась в начале новой волны инфекций ковида, вызванной штаммами BA.4 и BA.5.

Также не исключено, что эти штаммы с большей легкостью поражают легочную ткань, а не верхние дыхательные пути, что потенциально делает их более опасными.

20 мая британские врачи признали их штаммами, вызывающими беспокойство (VOC)

Именно на них приходилось большинство заболеваний во время второй волны заражений коронавирусом в Южной Африке в мае этого года.


Варианты Covid-19: Альфа, Бета, Гамма, Дельта, Омикрон. На сегодняшний день Омикрон является самым заразным, но и самым легким. Однако, не исключено, что он может мутировать в более патогенные формы

 

_125406241_gettyimages-1356934479.jpg @ ichef.bbci.co.uk [кеш]

Согласно исследованию ученых из Имперского колледжа Лондона, опубликованном 14 июня в журнале Science, иммунитет в отношении новых разновидностей Омикрона, выработанный в результате предыдущих прививок и перенесенного заражения этим вариантом, далеко не так хорош, как хотелось бы.

Распространенное предположение заключалось в том, что, заразившись ковидом, вы получаете естественное повышение иммунитета, что дает вам возможность лучше справляться с инфекцией в будущем.

Однако, как выяснилось, Омикрон обеспечивает слабое естественное усиление иммунитета против повторного заражения тем же самым Омикроном даже у тех людей, которые были привиты трижды.

У тех, кто получил тройную вакцинацию, но не был заражен более ранними вариантами коронавируса, заболевание, вызванное штаммом Омикрон, обеспечило повышение иммунитета против предыдущих вариантов (Альфа, Бета, Гамма, Дельта и исходный родовой штамм), но в меньшей степени против самого Омикрона.


По словам ученых, их выводы объясняют волну повторных заражений в то время, когда наиболее распространенным штаммом в Британии как раз и был Омикрон.

Полученный в результате вакцинации или предыдущих заболеваний иммунитет на штамм Омикрона почти не распространялся.

Однако авторы исследования подчеркивают, что вакцинация по-прежнему обеспечивает защиту от тяжелой формы заболевания и от смерти.

Профессор Розмари Бойтон из Департамента инфекционных заболеваний Имперского колледжа отметила, что заражение Омикроном не дает мощного повышения иммунитета против повторного заражения Омикроном в будущем.

Она также подтвердила, что озабоченность вызывает потенциальная способность Омикрона мутировать в более патогенный, то есть более болезнетворный штамм.

А профессор Дэнни Альтманн из Отдела иммунологии подчеркнул, что Омикрон гораздо лучше маскируется, нежели предыдущие штаммы, и иммунная система не может его запомнить.

Эти два фактора могут привести к тому, что иммунная защита организма не справится с более опасными разновидностями Омикрона, если таковые возникнут.

 

Что ожидает вирусный генотип, попавший в новый географический регион? Насколько генетическое разнообразие вируса в стране обеспечивается географией и интенсивностью завозов? Обязательно ли вирусу обладать особыми мутациями, чтобы получить преимущество и завоевать новую локацию? Ответы на эти вопросы неоднозначны и зависят от множества факторов. Недавнее исследование показало, что подавляющее большинство российских образцов Дельта-линии SARS-CoV-2 — потомки одного завозного случая или нескольких завозов из одного источника. Распространившийся вариант не имеет очевидных преимуществ над другими разновидностями Дельты, кроме исключительного везения.


Факторы распространения

Успех генетического варианта вируса можно выразить через среднее число людей, которым передает инфекцию зараженный им человек. Исследователи называют эту величину репродуктивным числом, R (см. E. Mahase, 2020. Covid-19: What is the R number?). Оно зависит от собственных свойств варианта и от обстоятельств, в которых он возник.

С эволюционной точки зрения, важнейшее свойство генетического варианта вируса — его заразность. Успешные линии SARS-CoV-2 быстро распространяются благодаря двум своим характерным чертам. Во-первых, это повышение эффективности заражения клеток за счет мутаций, усиливающих связывание вируса с клеточным рецептором или повышающих вероятность проникновения в клетку после связывания. Например, нашумевшая мутация N501Y в S-белке (см. Coronavirus spike protein) усиливает связывание вируса с клеточным рецептором. Это было установлено экспериментально с помощью метода интерферометрии слоя биомолекул (см. Bio-layer interferometry). Этот метод анализа межмолекулярных взаимодействий основан на том, что параметры света, отраженного от поверхности, содержащей слой молекул (например, клеточного рецептора ACE2) меняется при связывании с молекулами из раствора (например, вирусным S-белком). Таким образом, можно установить, изменяется ли равновесная концентрация связанных молекул в результате мутации (Y. Liu et al., 2021. The N501Y spike substitution enhances SARS-CoV-2 infection and transmission). Когда вирус лучше связывается с клетками, для заражения может понадобиться меньшее количество вирусных частиц (то есть единиц вируса), потому что повышается шанс каждой частицы попасть в клетку и размножиться

 

Мельком приводятся количественные оценки минимальной инфицирующей дозы для ковида:

По независимым оценкам, для заражения организма в него должно попасть порядка сотен частиц SARS-CoV-2 (S. Karimzadeh et al., 2021. Review of infective dose, routes of transmission and outcome of COVID-19 caused by the SARS-COV-2: comparison with other respiratory viruses).

 

Вторая черта, присущая успешным штаммам SARS-CoV-2, — это способность быть незаметными для иммунной системы. История предыдущих штаммов, оставивших свой след в иммунитете хозяев, заставляет вирус становиться непохожим на своих предшественников в участках, узнаваемых иммунитетом. В этом отношении особенно интересен захвативший мир Омикрон, который не просто сделал внешние участки своего S-белка неузнаваемыми для антител, как предыдущие успешные варианты, а спрятал один из наиболее иммуногенных доменов внутрь белкового комплекса (S. Gobeil et al., 2022. Structural diversity of the SARS-CoV-2 Omicron spike).

 

---

Почему новый коронавирус SARS-CoV-2 обладает такой высокой заражающей способностью? Почему многие случаи этой инфекции протекают в очень тяжелой форме? Почему многие заболевшие сообщают о полной, хотя и временной утрате обоняния? Авторам этой статьи, петербургским ученым, удалось найти одну из причин, определяющих характерные особенности протекания коронавирусной инфекции, и это — определенное сходство между вирусными и человеческими белками. «Не стреляйте, я свой!» — возможно, именно это «говорит» патоген нашей иммунной системе сразу после того, как попал в организм. А вирусные белки, маскируясь под белки человека, «подставляют» последние под удар нашего собственного иммунитета.


Во взаимоотношениях SARS-CoV—2 и человеческого организма есть несколько важных моментов, которые стоит выделить особо. В первую очередь это гомология — структурная схожесть между человеческими и вирусными белками. Оказалось, что белки коронавируса содержат в своей структуре короткие (по 7–10 аминокислот) участки, которые буквально совпадают с участками различных человеческих белков (Khavinson, Terekhov, Kormilets et al., 2021). Примером может служить самый известный из белков коронавируса — S-гликопротеин (шиповый белок, или S-белок), состоящий из 1273 аминокислот. У этого вирусного белка мы обнаружили десятки аминокислотных участков, гомологичных участкам белков человека. Такая особенность вирусных белков имеет важные последствия как для самого патогена, так и для организма человека. И одна из них — способность вируса к молекулярной мимикрии.

Как и другие вирусы, SARS-CoV—2 представляет собой молекулу нуклеиновой кислоты (в данном случае РНК), окруженную молекулами белков, как структурных, формирующих вирусную оболочку и нуклеокапсид, так и неструктурных (регуляторные ферменты и др.). Попадая в организм человека (например, на слизистые оболочки верхних дыхательных путей), вирус должен «решить» первоочередную задачу — избежать распознавания, чтобы не позволить системе врожденного иммунитета уничтожить себя еще до того, как он инфицирует клетку.

Для этого вирус может встроить в структуру своих оболочечных белков аминокислотные последовательности, похожие на участки человеческих белков. И тогда наша иммунная система будет дезориентирована. На решение проблемы «свой или чужой?» уйдет время, за которое патоген успеет проникнуть в клетки, где начнет размножаться. Чем больше гомологичных участков встроит вирус в свои белки, тем успешнее он обманет иммунную систему



...


В конечном итоге иммунная система все же распознает факт «вторжения» и «признает» все инородные для организма вирусные белки подлежащими уничтожению. Она синтезирует антитела — специальные белки, которые должны связаться с белками-антигенами «агрессора», чтобы помочь его уничтожить. Однако эти антитела не должны затрагивать белки человеческого тела, а также белки постоянно живущих в нем полезных бактерий, к примеру лактобактерий кишечника.

Но если между белками коронавируса и человека есть сходство в некоторых участках, то антитела могут «ударить» не только по вирусным белкам, но и по нашим собственным! Это и называется аутоиммунным процессом. И опять: чем больше будет в белках гомологичных участков, тем выше риск нарушений в работе механизмов иммунного ответа.




Иммунные провокаторы

Перечислить все функции всех белков, вовлекаемых в ответ иммунной системы на SARS-CoV—2, в научно-популярной статье невозможно. Ограничимся двумя примерами.

Первый — это белки обонятельных и вкусовых рецепторов. Как известно, один из распространенных симптомов коронавирусной инфекции — временная потеря обоняния и вкуса. И как выяснилось, белки рецепторов запаха и вкуса также имеют участки сходства с белками коронавируса.

...

Вполне возможно, что наша собственная иммунная система, вырабатывая антитела против вирусных белков, наносит удар и по всем этим белкам. Позднее их функции восстанавливаются.


...

Второй пример связан с поверхностным S-белком коронавируса, в котором нам удалось выявить более двух десятков участков, гомологичных белкам человека. Среди последних — сократительный немышечный белок нетрадиционный миозин XVIIIa (MYO-XVIIIa), участвующий в регуляции воспалительных процессов в альвеолах легких человека (не здесь ли связь с одним из наиболее тяжелых вариантов ковидной инфекции — пневмонией?). Этот же белок влияет на работу рецепторов системы врожденного иммунитета, расположенных на макрофагах — иммунных клетках, функция которых состоит в захватывании и переваривании проникших в организм патогенов и токсинов.

Именно макрофаги ответственны за «первую линию» обороны организма, в том числе и от вирусов. И гомология коронавирусных белков с MYO-XVIIIa сначала помогает патогену скрываться от опознания иммунной системой, а позже ослабляет иммунный ответ организма.

В целом мы отметили десятки человеческих белков, которые могут быть повреждены в ходе аутоиммунного процесса при ответе организма на коронавирусную инфекцию. Функции этих белков в организме в значительной мере уже известны, и, проверив их сохранность у больных COVID—19, клиницисты смогут обнаружить новые нарушения, пока ускользающие от их внимания.

...

Например, в коронавирусных белках S и ORF9b есть участки, гомологичные участкам белков, которые принимают участие в регуляции сперматогенеза. Здесь уместно вспомнить, что о временном нарушении мужской репродуктивной функции упоминают как об одном из последствий новой коронавирусной инфекции. Зная об этих и подобных им «поломках», можно будет своевременно их предотвращать или лечить с помощью уже существующих либо специально разработанных методов.

Открытие как «побочный продукт»

Почему почти два года назад мы начали искать там, где не искали другие? Ведь согласитесь, что предполагать сходство белков вируса и растений — идея не из числа очевидных.

Предыстория такова. В течение нескольких десятилетий мы и наши коллеги из Санкт-Петербургского института биорегуляции и геронтологии исследовали физиологические эффекты пептидов — маленьких фрагментов белковых молекул, играющих в организме человека множество важных ролей (к примеру, многие из них являются гормонами).


«Волк в овечьей шкуре»

Коронавирусные белки схожи с белками не только человека, но и некоторых безвредных и даже полезных бактерий, обитающих в пищеварительном тракте человека, например с белками лактобактерий, которых много в кисломолочных пищевых продуктах.

При заражении через рот вирусные частицы SARS-CoV—2, попавшие в кишечник, могут в этом случае маскироваться под полезную бактерию, к присутствию которой иммунная система этого органа давно «привыкла» (к слову сказать, 80?% иммунных клеток человека находятся именно в кишечной стенке). С другой стороны, при распознавании интервента иммунная система кишечника может заодно «ударить» и по полезным бактериям, вызывая дисбактериоз и диарею.

Белки коронавируса имеют некоторое сходство и с белками таких привычных для нас злаков, как пшеница, кукуруза, ячмень, и других обычных компонентов пищи большинства людей. Вполне возможно, что ответ иммунной системы на заражение вирусом нарушает их переваривание, что вполне соответствует «интересам» вируса, ведь любое ослабление организма человека облегчает патогену процесс размножения

...

Представьте себе, что на двух полосках бумаги написаны два очень длинных слова, где каждая буква — это аминокислота. Мы протягиваем одну ленту вдоль другой и ждем момента, когда заданное число букв, идущих подряд, в обоих словах совпадет. Только в отличие от человека-наблюдателя компьютер делает это почти мгновенно. В результате мы смогли сказать: «Такой-то гормон нам удалось проследить от уровня рыб, а такой-то — только от земноводных».

Проблема происхождения вирусов еще интереснее: никто не знает, когда и как они возникли. Наши попытки сопоставить совокупности белков вирусов и человека заметных результатов не давали, но привычка их сравнивать оставалась.

Когда пришла весна 2020 г. и миру объявили, что он находится в состоянии пандемии, в нашем распоряжении оказались данные из открытых источников, касающиеся структуры 33 млн белков (или 11 млрд аминокислот). С помощью нашей компьютерной программы мы просмотрели первичные структуры всех этих белков, обнаружив десятки коротких идентичных участков в белках коронавируса, с одной стороны, и в белках человека, животных, растений и бактерий — с другой.

Модификация программы, выполненная нашим коллегой Александром Тереховым из Северо-Западного государственного медицинского университета им. И.?И. Мечникова, позволила собрать более полную информацию о гомологии белков коронавируса и человека. В результате мы обнаружили в структуре оболочечного Е-белка коронавируса комбинацию из восьми аминокислот подряд (VNSVLLFL), встречающуюся в одном из белков человека, а непосредственно рядом с ней — еще и комбинацию из восьми аминокислот (AFVVFLLV), характерную для белка лактобактерий.

...

Но если случайный подбор столь длинных комбинаций исключен, то зачем они появились в результате эволюции? Мы предположили, что коронавирус собрал из ДНК различных организмов столь длинную последовательность в свой E-белок ради мимикрии, и эта «встройка» оказалась адаптивной, т.?е. повысила шансы вируса на проникновение и размножение в организме человека.

Вот так, запустив автоматический поиск, мы в качестве «побочного продукта» выявили в белках нового коронавируса участки сходства с белками не только человека, но и других организмов.

В наши дни десятки научных коллективов по всему миру создают новые вакцины против коронавируса, и все они направлены против вирусных белков-антигенов. Можно ли имеющиеся знания относительно сходства белков коронавируса и человека применить уже сегодня? Почему нет?

Очень желательно, чтобы будущие вакцины были нацелены на те участки вирусных белков, которые имеют минимальное сходство с человеческими. Это позволило бы уменьшить вероятность аутоиммунного повреждения белков организма человека и таким образом снизить частоту осложнений при вакцинации. В этом смысле мы, как геологи-нефтегазоразведчики, указали на перспективный район. Теперь дело за другими специалистами.

Вирусные инфекции будут преследовать человечество постоянно — COVID—19 в этой череде не первый и не последний. Непрерывно будет изучаться и взаимодействие вирусов с организмом-хозяином. Надо многое проверить, и чем большее число специалистов получит в руки данные вроде тех, что представлены здесь, тем скорее будут проведены исследования, от которых зависит здоровье и благополучие каждого из нас.

---

Похоже, создан способ простой, дешёвой, быстрой ранней диагностики ковида.

Смоделированы короткие нуклеотидные последовательности — аптамеры, — с помощью которых можно почти в десять раз быстрее, чем методом ПЦР, определять наличие частиц коронавируса в слюне. Аптамеры специфично связываются с одним из самых редко мутирующих белков вируса, благодаря чему со 100 % точностью выявляют как его уханьский вариант, так и штаммы Омикрон и Дельта. Кроме того, авторы описали молекулярные механизмы взаимодействия вирусных белков с аптамерами. Предложенный подход поможет в разы ускорить и удешевить тестирование на COVID-19, а также выявлять заболевание на самых ранних стадиях. Об исследовании сообщила пресс-служба Российского научного фонда.

 

Уже в первые дни пандемии китайские ученые предложили использовать для диагностики аптамеры — искусственно синтезированные короткие нуклеотидные последовательности. Эти молекулы к тому моменту уже использовались при разработке средств диагностики, лекарств против рака и некоторых наследственных заболеваний. Аптамеры работают по схожему с антителами принципу: они прочно связываются с антигеном, в случае COVID-19 — с вирусными белками, поэтому их можно использовать в качестве «маркеров» для выявления инфекции. Удобной мишенью для аптамеров служит N-белок в оболочке коронавируса, поскольку в нем крайне редко происходят мутации, по сравнению, например, с шиповидным S-белком, который распознается человеческими антителами. Однако до сих пор данный метод не использовался повсеместно из-за того, что механизмы взаимодействия N-белка и аптамеров оставались недостаточно понятными, а это не позволяло найти наиболее эффективные последовательности для связывания с патогеном.

Ученые из Федерального исследовательского центра «Красноярский научный центр СО РАН», Красноярского государственного медицинского университета имени профессора В. Ф. Войно-Ясенецкого и Сибирского федерального университета с коллегами из Канады подобрали такие аптамеры, которые имеют максимально возможное сродство, то есть способность связываться, с N-белком коронавируса. Сначала авторы синтезировали множество коротких цепочек — длиной всего в 60 нуклеотидов — со случайным набором этих «букв». Затем специальную подложку с закрепленным на ней N-белком на время поместили в раствор с нуклеотидными последовательностями. Далее подложку промыли, чтобы те последовательности, которые не прикрепились к N-белку, смылись, а связавшиеся с ним — остались. Процедуру повторили несколько раз, чтобы удалить те молекулы, которые слабо взаимодействовали с белком. В результате исследователи получили 16 аптамеров с наибольшим сродством к N-белку коронавируса.

 

2023/03/22

Новые генетические данные подтверждают теорию о том, что вирус, вызывающий Covid-19, был получен людьми от животных, и связывают его происхождение с енотовидными собаками.

Согласно новому анализу, образцы, взятые в начале 2020 года на рынке морепродуктов Хуанань в Ухане, содержат как вирус SARS-CoV-2, так и генетический материал енотовидных собак. Такое открытие «помещает вирус и собаку в очень близкое соседство», говорит микробиолог и иммунолог Майкл Империале из Мичиганского университета, не участвовавший в работе. В то же время ученый считает, что это не обязательно означает, что енотовидная собака была заражена вирусом. а говорит лишь о том, что они были в одном и том же очень маленьком районе. «Мы не можем окончательно доказать, что были зараженные енотовидные собаки, которые стали первым источником вируса, попадающего в людей, — признает один из авторов исследования, вирусолог Стивен Гольдштейн из Университета Юты. — Но это очень сильно наводит на размышления».

Несколько недель назад сотрудники Китайского центра по контролю и профилактике заболеваний негласно загрузили данные генетических образцов, взятых на рынке в Ухане, где произошла первая задокументированная вспышка Covid-19, в базу данных с открытым доступом. Спустя некоторое время данные были оттуда изъяты, но ученые других стран успели скачать их и начали анализировать.

...

В мае 2003 года вирус, похожий на SARS-CoV, был выделен из енотовидных собак, гималайских пальмовых циветт (Paguma larvata) и людей, работающих на рынке живых животных в Гуандуне. Известно также, что обыкновенные енотовидные собаки легко заражаются COVID-19. На рынке Хуанань продавалось более тысячи енотовидных собак. Китайское правительство долгое время настаивало на том, что вирус возник за пределами Китая, и до июня 2021 года отрицало факт продажи живых животных на рынке Хуанань.