“Коронавирус” уже зарекомендовал себя как страшное новое слово 2020 года. Добавьте r слово “мутант”, и вы получите еще более успешного кандидата на страшную новую фразу 2021 года. Так, недавно в Дании, Нидерландах и Испании была обнаружена мутация короновируса у норок, что вызвала их массовый забой и не менее массовый страх в обществе.
Один из страхов заключается в том, что критические части генома коронавируса мутируют, делая любую вакцину устаревшей еще до того, как она будет широко распространена в следующем году.
Но насколько это действительно важно? Как мы увидим, SARS-CoV-2, коронавирус, вызывающий Covid-19, мутирует, как и все подобные вирусы. Но в отличие от других РНК-вирусов, он на самом деле довольно стабилен.
Это в значительной степени хорошая новость для первой партии вакцин, которые будут выпущены по всему миру в 2021 году.
И вообще, что такое мутация?
С генетической точки зрения, мутация-это просто страшное слово обозначающее ошибку. Когда клетки создают новые копии вируса, случаются ошибки. Эти ошибки иногда приводят к появлению более сильного вируса, иногда, напротив, более слабого.
Но в большинстве случаев мутации в коронавирусе являются несущественными аномалиями, которые вызывают изменения в генетическом материале (РНК), но не в белках, образующих короновирус и определяющих с его состав и структуру.
На самом деле, SARS-CoV-2, по-видимому, имеет более медленную скорость мутации, чем другие РНК-вирусы. Это потому, что он принадлежит к семейству вирусов с генетическими механизмами корректуры, которые могут идентифицировать и устранить большинство ошибок в его РНК, когда вирус распространяется.
Это означает, что SARS-CoV-2 имеет примерно наполовину меньши частоты мутаций, чем у вируса гриппа и четверть частоты мутаций ВИЧ.
А как насчет мутаций и спайковых белков ( белковых выростов на вирусе, с помощью которых он, собственно и проникает в другие организмы.?
Если в несущественных областях генетического материала вируса имеется много мутаций, он, вероятно, все еще может функционировать. Но мутации в критически важных его областях могут вывести вирус из строя, поэтому они происходят не очень часто.
Вот почему вакцины обычно разрабатываются против этих критических областей – для защиты от мутаций, которые сделают их неэффективными.
И именно мутации в одной из этих критических составляющих, спайковом белке Covid-19, в последнее время привлекли к себе значительное внимание.
Это белок, который многие вакцины Covid-19 используют для выработки защитного иммунного ответа. На самом деле, четыре вакцины, на которые Австралия подписала соглашения, если они пройдут клинические испытания, все они либо содержат спайковый белок вируса, либо несут код , необходимые вашему организму для его воспроизводства.
Какое все это имеет отношение к ситуации?
Одна мутация, которая вызвала споры, – это мутация D614G, отчасти потому, что она приводит к формированию спайкового белка со слегка измененной формой.
И некоторые ученые были обеспокоены тем, что эта мутация, а также три других мутации в спайковом белке, помогут вирусу обойти тип иммунитета, выработанный после вакцинации.
Эти мутации появились, когда коронавирус перескочил от человека к норке и обратно.
Чтобы избежать потенциально катастрофических последствий этой новой комбинации вариантов, быстро распространяющихся среди людей, миллионы норок были забиты в Дании, Испании и Нидерландах.
Однако не все ученые убеждены в потенциальном влиянии этой комбинации мутаций. Поэтому в настоящее время проводятся исследования, чтобы лучше понять их влияние.
Учитывая то, что мы знаем о том, как вирус мутирует, и скорость этих мутаций, первое поколение вакцин Covid-19, вероятно, обеспечит некоторую защиту от циркулирующих в настоящее время штаммов SARS-CoV-2.
Однако исследователи следят за возможным появлением любых новых мутаций в спайковом белке из «красных зон» по всему миру, чтобы обеспечить постоянную эффективность вакцины.
Мы можем идентифицировать любые мутации с помощью метода, называемого секвенированием генома, который позволяет ученым прочитать полную генетическую последовательность или геном вируса.
С января ученые всего мира создали и сделали общедоступными более 246 000 геномов Covid-19. Затем ученые могут сравнить их с ранними геномами Covid-19, выделенными в Ухане. Эти ранние последовательности являются шаблонами для вакцин, которых мы с нетерпением ждем.
Это наблюдение обеспечит систему раннего предупреждения о потенциально критических мутациях. И если исследователи обнаруживают мутации, они должны выяснить, что эти мутации на самом деле делают, используя так называемые “функциональные тесты”.
Такие тесты могут сказать нам, влияет ли новая мутация на наш иммунный ответ на спайковый белок, по сравнению с теми, которые были вызваны оригинальным штаммом Ухань. Мы также можем исследовать, могут ли антитела после вакцинации продолжать связывать спайковые новых штаммов и предотвращать заражение вирусом человеческих клеток.
Так стоит ли нам беспокоиться?
Исследователи смогли изучить этот коронавирус в течение очень короткого времени. Так что только время покажет, мутирует ли он с частотой и в ограниченных позициях в основных областях, как мы привыкли ожидать. Вот почему наблюдение так важно.
Нынешняя культура вакцин была разработана с использованием десятилетий накопленных научных знаний и основана на том, что мы знаем о мутациях в этом и других коронавирусах. Поэтому мы не должны слишком беспокоиться, когда читаем страшные заголовки о «мутантном коронавирус».
Прошедший год продемонстрировал способность быстро производить вакцины, которые, как мы надеемся, могут быть модифицированы для отражения новых мутаций и слияния штаммов, если они произойдут.
Ребекка Рокетт-вирусолог из Сиднейского университета.Алисия Арнотт – геномный эпидемиолог Сиднейского университета. Фабьен Брило-Турвиль-главный научный сотрудник Сиднейского университета.
The Conversation