На 8 декември, по време на редовна среща за разпространението на пандемичния коронавирус във Великобритания, е изнесена информация, че Кент, графство в регион Югоизточна Англия, преживява скок на случаите, а филогенетичното дърво, показващо вирусни последователности от окръга, изглежда много странно. Не само половината от случаите са причинени от един специфичен вариант на SARS-CoV-2, но този вариант буквално стърчи сред останалите данни.
"Не съм виждал част от дървото, която да изглежда по този начин", коментира Ник Ломан (Nick Loman), специалист по микробни геноми от Уиверситета в Бирмингам.
По-малко от 2 седмици по-късно този вариант причинява хаос във Великобритания и в Европа. Британският министър-председател Борис Джонсън обяви по-строги мерки за блокиране, заявявайки, че новата мутация, която носи името B.1.1.7, изглежда, че се разпространява по-лесно между хората. Холандия, Белгия и Италия обявяват, че временно спират пътническите полети от Обединеното кралство. Влакът Eurostar между Брюксел и Лондон ще спре да пътува поне за 24 часа.
Междувременно учените усилено се опитват да разберат дали B.1.1.7 наистина е по-заразен (все още не всички са убедени в това) и ако да, защо. Те също се питат как е еволюирал толкова бързо. B.1.1.7 е придобил 17 мутации наведнъж, нещо, невиждано досега.
„Натискът да се характеризират някои от тези мутации лабораторно е огромен“, разказва Андрю Рамбаут (Andrew Rambaut), молекулярен еволюционен биолог от Университета в Единбург.
Твърде много неизвестни
Изследователите са наблюдавали как SARS-CoV-2 се развива в реално време по-внимателно от всеки друг вирус в историята. Досега той е натрупал мутации със скорост от около една до две промени на месец. Това означава, че много от геномите, секвенирани днес, се различават с около 20 точки от най-ранните геноми, секвенирани в Китай през януари, но циркулират и много варианти с по-малко промени.
„Тъй като имаме много плътно наблюдение на геномите, може да се види почти всяка стъпка“, обяснязва Ломан.
Но учените никога не са виждали вирусът да придобива повече от дузина мутации сякаш едновременно. Те смятат, че това се е случило по време на продължителна инфекция на един пациент, която е позволила на SARS-CoV-2 да премине през продължителен период на бърза еволюция, при която множество варианти се конкурират за предимство.
Една от причините за безпокойство е, че сред 17-те мутации 8 са в гена, който кодира протеиновия шип на вирусната повърхност, две от които са особено тревожни. По-рано бе доказано, че един от тях, N501Y, увеличава здравината, с която протеинът се свързва с ангиотензин-конвертиращия ензим-2 или ACE2, протеин на „входната точка“, която вирусът използва, за да нахлуе в човешките клетки. Другият, наречен 69-70del, води до загуба на две аминокиселини в шиповия протеин и е открит при вируси, които се измъкват от имунния отговор при някои имунокомпрометирани пациенти, обяснява Рамбаут.
Щастливо съвпадение помогна да се покаже, че B.1.1.7 (наричан още VUI-202012/01 за първия „изследван вариант“ през декември 2020 г.), изглежда се разпространява по-бързо от другите варианти във Великобритания. Един от широко използваните в страната тестове за полимеразна верижна реакция (PCR), наречен TaqPath, обикновено открива парчета от три гена. Но вирусите с 69-70del водят до отрицателен сигнал за гена, кодиращ шиповия гена, вместо това се показват само два гена. Това означава, че PCR тестовете, които Обединеното кралство провежда стотици хиляди на ден и които са много по-бързи и по-евтини от секвенирането на целия вирус, могат да помогнат за проследяването на B.1.1.7.
На пресконференция в събота главният научен съветник Патрик Валанс (Patrick Vallance) заявява, че B.1.1.7, който за първи път се е появил във вирус, изолиран на 20 септември, представлява около 26% от случаите в средата на ноември.
„Към седмицата, започваща на 9-ти декември, тези цифри са много по-високи“, коментира Валанс. „Така в Лондон над 60% от всички случаи бяха от новият вариант“.
Борис Джонсън добавя, че множеството мутации може да са увеличили предаваемостта на вируса със 70%.
Кристиан Дростен (Christian Drosten), вирусолог от Университетската болница "Шарите" в Берлин, смята, че тези констатации са прибързани.
„Има твърде много неизвестни, за да се каже нещо подобно“, според Дростен.
От една страна, бързото разпространение на B.1.1.7 може да е случайно. Преди това учените се тревожеха, че вариант, който бързо се разпространява от Испания в останалата част на Европа - объркващо наречен B.1.177 - може да е по-бързо разпространим, но днес се смята, че не е такъв - той случайно бе пренесен из цяла Европа от пътници, прекарали почивката си в Испания. Нещо подобно може да се е случило и с B.1.1.7, отбелязва Анджела Расмусен (Angela Rasmussen), вирусолог от Университета в Джорджтаун. Дростен отбелязва, че новият мутант носи и делеция (мутациите, при която се премахват един или няколко нуклеотида) в друг вирусен ген ORF8, който предишни проучвания предполагат, че може да намали способността на вируса да се разпространява.
Друга причина за безпокойство идва от Южна Африка, където учените са секвенирали геноми в три провинции, където случаите се увеличават. Те идентифицират линия, отделна от варианта във Великобритания, която също има мутация N501Y в шиповия ген. „Открихме, че този род изглежда се разпространява много по-бързо“, разказва Тулио де Оливейра (Tulio de Oliveira), вирусолог от Университета в Квазулу-Натал, чиято работа първо предупреди британските учени за важността на N501Y.
Оцветена сканираща електронна микрофотография на вируса SARS-CoV-2. Кредит: NIAID
Друго притеснение е, че B.1.1.7 може да причини по-тежко заболяване. Има някои доказателства, че южноафриканският вариант може да прави това при млади хора и такива, без придружаващи заболявания, отбелязва Джон Нкенгасонг (John Nkengasong), директор на Африканските центрове за контрол и превенция на заболяванията. „Но наистина се нуждаем от повече данни, за да сме сигурни“.
И все пак B.1.177, щамът от Испания, е предупреждение да сме предпазливи, коментира вирусологът Ема Ходкрофт (Emma Hodcroft) от Университета в Базел.
„Мисля, че това е много силно напомняне, че винаги трябва да бъдем много внимателни с ранните данни“.
В случая с N501Y може да се разболяват повече млади хора, защото много повече хора се заразяват. Оливейра разказва, че някои неотдавнашни абитурентски тържества в Южна Африка са били предпоставка за свръхразпространение на вируса. Проучванията върху клетъчни култури и експериментите с животни ще трябва да покажат как вирус с няколко или всички мутации, носени от новия вариант, може да се сравни с предишните варианти, обяснява Дростен.
Но окончателните отговори може да се забавят с месеци.
Но Равиндра Гупта, вирусолог от Университета в Кеймбридж, вече е започнал проучванията. Мутацията 69-70del се появява заедно с друга мутация, наречена D796H, във вируса на пациент, който е заразен в продължение на няколко месеца и му е дадена реконвалесцентна плазма за лечение на заболяването. (Пациентът в крайна сметка умира.) Екипът на Гупта установи, че вирусът, носещ двете мутации, е по-малко податлив на реконвалесцентна плазма от няколко донори, отколкото досегашния тип вирус. Това предполага, че може да избегне антителата, насочени към вируса от предишния тип, пише Гупта в препринт, публикуван този месец. Сега той провежда подобни експерименти с вируси, които носят както делецията, така и мутацията N501Y. Първите резултати трябва да се появят непосредствено след Коледа, казва Гупта.
Има ли го другаде?
Забраната за полети от Великобритания, която други страни налагат, е „доста крайна“, коментира Ходкрофт, но спроред нея това дава време на страните да помислят за въвеждане на допълнителни мерки за работа с пътници от Великобритания. „Надявам се, че повечето страни в Европа мислят за това.“
Но учените казват, че B.1.1.7 може би вече е много по-широко разпространен. Изследователи от Холандия са го открили в проба от един пациент, взет в началото на декември, пише холандският здравен министър Уго де Йонге в писмо до парламента. Те ще се опитат да разберат как пациентът се е заразил и дали има свързани случаи. Други страни също могат да имат варианта, казва епидемиологът Уилям Ханадж (William Hanage) от Училището за обществено здраве в Харвард. Великобритания може би го е идентифицирала първа, тъй като има най-усъвършенстваното геномно наблюдение на SARS-CoV-2 в света. Много страни правят малко или никакви такива изследвания.
Еволюционният процес, довел до B.1.1.7, може да се случи и на други места.
С въвеждането на ваксини натиска на еволюционния отбор върху вируса ще се промени, което означава, че могат да бъдат селектирани варианти, които помагат на вируса да процъфтява, смята Кристиан Андерсен (Kristian Andersen), специалист по инфекциозни болести в Scripps Research. През следващите месеци ще бъде важно наблюдението на подобни събития, съветва Андерсен.
„Каквото и да е позволило да се появи родът B.1.1.7, вероятно това се случва и в други части на света. Ще можем ли наистина да го открием и след това да го проследим? Това за мен е едно от критично важните неща".
Справка:
Preliminary genomic characterisation of an emergent SARS-CoV-2 lineage in the UK defined by a novel set of spike mutations, Andrew Rambaut et al., virological.org
Източник: Mutant coronavirus in the United Kingdom sets off alarms, but its importance remains unclear, Science magazine
Още по темата
Животът
Нови представи за свойствата на предаване и мутации на SARS-CoV-2
Животът
Най-разпространената мутация на SARS-CoV-2 прави коронавируса по-податлив на ваксина
Животът
Генетични мутации предразполагат младите мъже към по-тежки форми на COVID-19
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари