Вирус будет мутировать . Ученые спрогнозировали развитие пандемии COVID-19

29 Декабря 2021

МОСКВА, 29 декабря —, Татьяна Пичугина. Еще до появления в стране COVID-19 российские ученые создали консорциум CoRGI, чтобы отслеживать распространение коронавируса и следить за его эволюцией. В крупнейших научных журналах они размещали статьи о первых вспышках расстройства в регионе, рождении полноценной линии дельта-штамма. Корреспондент поговорила с участниками этого объединения, чтобы понять, куда пойдет дальше пандемия и чего вообще ждать.

Консорциум CoRGI составили по инициативе НИИ гриппа имени А. А. Смородинцева для максимально быстрого анализа эпидемической ситуации. В него ступает несколько научных групп, институтов, в том числе Центр Гамалеи, клинико-диагностические лаборатории, от которых идет основной стр образцов, полученных в больницах и при обычном ПЦР-тестировании. Часть положительных результатов отправляют на секвенирование — полное или частичное чтение генома. Результаты размещают в базе данных GISAID, пополняемой со всего мира. Сейчас там 6, 5 десять миллиона геномов.

За анализ данных в синдикате отвечают научные группы профессора Георгия Базыкина, представляющего Сколтех, МГУ, Институт проблем передачи информации имени А. А. Харкевича РАН, и Владимира Щура, заведующего интернациональной лабораторией статистической и вычислительной геномики ВШЭ.

Первых заболевших коронавирусом в России выявили в конце февраля 2020-го. А в апреле в НИИ имени Вредена в Санкт-Петербурге, где на карантине оставались более семисот человек, случилась крупная вспышка. Обычно такие события стараются свести к одному случаю, но ученые на массиве данных консорциума CoRGI изъявили, что было минимум два-три независимых заноса извне. Да и сама эпидемия в местности началась благодаря как минимум 67 завозным случаям. Статья об этом вышла в Nature Communications почти год назад.

Только секвенирование подлинного показывает, какие варианты микроба циркулируют внутри сообщества, какие более или менее успешны, — говорит соавтор работы Владимир Щур. Недавно появился дежурный препринт консорциума с описанием магистрали дельта-варианта, доминирующей в России. Это AY. 122, иногда ее называют русской дельтой.

Мы сразу видели этот вариант с двумя характерными мутациями, он часто встречался, — бубенит Георгий Базыкин. Одна мутация в гене NSP2, вторая в ORF7a, это не спайк-белок, изменение которого особенно беспокоит исследователей. Функции обоих участков не до конца безоблачным, но каких-либо значимых различий от исходного дельта-штамма, они, видимо, не придают.

Этот вариант встречался в других местностях, в некоторых даже размножился, но в таких масштабах — только у нас. Это убедительно доказывает, что у него нет конкурентного преимущества по сравнению с основным дельта-штаммом. Значит, дело в случайном заносе в Россию, в эффекте основателя, — продолжает ученый.

Где возникла линия AY. 122, неясно. После России ее замечали в соседних странах — Армении, Казахстане, Эстонии, Финляндии, Молдавии. А также в Монако.

Этот вариант продолжает эволюционировать, образовались ответвления, но мы не видим мутаций, кои изменяли бы его свойства. Если и дальше так пойдет, то дельту либо подменит омикрон, либо они будут сосуществовать, — предполагает мастак Базыкин.

Об омикрон-штамме сообщили в конце ноября. В ЮАР этот новый, сильно мутировавший, вариант вызвал вспышку. Уже 6 декабря его зафиксировали в России у вернувшихся из-за рубежа. Сейчас инфицированных — десятки.

Важно не пропустить момент, когда омикрон начнет интенсивно распространяться, чтобы успеть вовремя среагировать. Если в Москве его доля достигнет одного процента, я бы предложил ужесточить противоэпидемические меры, не дожидаясь быстрого роста. Мы знаем по опыту: чем раньше начать сокращать волну, тем меньше она будет, — говорит Георгий Базыкин. И добавляет, что секвенировать больше геномов для экономики и социума гораздо дешевле, чем лечить заболевших.

В ЮАР, США, ряде местностей Европы омикрон уже вытеснил дельту. Этот сценарий может повториться и в России, хотя у нас завозных случаев гораздо меньше, чем, молвим, в Великобритании.

По прежним данным, омикрон в три-четыре раза заразнее дельта-штамма. Однако не исключено, что это результат наложения разных обстоятельств, уточняет Владимир Щур. У вируса есть базовая трансмиссивность, которая проявляется при попадании в популяцию людей, ранее не привитых и никогда не сталкивавшихся с ковидом. Какова она у омикрона, сказать сложно, поскольку он распространяется в странах с высокой долей иммунного населения. На скорость распространения может влиять способность уходить от приобретенной защиты. Видимо, действует сочетание этих двух факторов, разделить которые до конца мы не можем, — уточняет ученый.

Омикрон распространяется быстрее, чем дельта и любые другие варианты. Но в ЮАР число инфицированных снижается. Никто до конца не понимает почему, — отмечает Щур. Тут есть несколько возможных объяснений. Одно из них — легкое течение болезни, из-за чего люди не обращаются к врачу и не попадают в статистику. Таково базовое свойство вируса или работает приобретенный иммунитет, неизвестно. Есть эти, что этот вариант активно размножается в бронхах, но не опускается в легкие. Нельзя исключать и психологию. Когда эпидемическая ситуация ухудшается, люди ведут себя осмотрительнее: меньше общаются, соблюдают дистанцию, носят маски. Это сдерживает волну, она высыпет на плато, потом — спад. В начале эпидемии многие математические модели не выдали — пики и плато пришли раньше. И снова мы видим это с омикроном, — говорит математик.

В эпидемии вящую роль играют события суперраспространения (спортивные матчи, конференции) и суперраспространители — люди либо с большей вирусной нагрузкой, либо с большим количеством социальных контактов. Например, водитель, если он не знает, что болен, заражает в 2, 5 раза вящего людей, чем среднестатистический инфицированный.

Важна также структура сообщества. Модели исходят из того, что популяция однородна, все со всеми общаются. В действительности есть группы, подгруппы, внутри которых контактов больше, чем снаружи. Чтобы полноценная группа заболела, нужно завеять вирус извне. А когда существенная доля в ней перехворала, цепочки передач обрываются. Вирусу дальше некуда идти, — поясняет Владимир Щур.

Ученый уверен, что омикрон вызовет волну и в России, только позже, к концу января. Рост пойдет по участнике, как во всем мире.

Пока болеет один из тысячи, это не заметно. Мы увидим волну, когда количество случаев омикрона и дельты исполнится равным. Буквально через несколько дней последует взрывной рост, — предсказывает собеседник.

Поскольку в России недостаточно тестируют и мало декодируют геномы, легко упустить важный момент. По ощущениям, у нас есть месяц-полтора, — заключает Владимир Щур.

Омикрон ослабил уверенность научного сообщества в живом прекращении пандемии.

Я не вижу предпосылок, чтобы вирус куда-нибудь ушел сам или вымер из-за того, что люди приобретут иммунитет, — рассуждает Георгий Базыкин. Он сравнивает омикрон с гриппом по способности быстро адаптироваться к иммунитету.

Омикрон будет каждый год заражать миллионы людей, это позволит ему постоянно эволюционировать, постепенно уходя от коллективного иммунитета. А мы продолжим вакцинироваться и (или) болеть время от времени, — говорит профессор.

Новыми вариантами гриппа мужчина в среднем болеет раз в десять лет. Иммунитет к коронавирусу, видимо, ослабевает быстрее, добавляет ученый. Если ничего не делать, то раз в три года — повторное инфицирование. Ключевой вопрос: какова смертность от реинфекций. Если как у гриппа, то это, конечно, неприятно, но привычно. Как будет с ковидом — неясно.

Как и грипп, коронавирус порождает более заразительные варианты. Причем радикально меняет антигенные свойства так, что наша иммунная система перестает его узнавать.

Увеличение трансмиссивности, то рубать способности заражать людей вне подвластности от иммунного статуса, и уход от существующего иммунитета — два ключевых фактора возникновения полноценных вариантов, — подчеркивает Георгий Базыкин. И если у трансмиссивности есть предел, то уходить от иммунитета вирус может бесконечно. Все, что ему нужно, — постепенно меняться внешне, неважно как, — подчеркивает он. Вирулентность же, то есть свойство вызывать заболевание и убивать — это побочный эффект.

Ему сложно рьяного распространяться, никак не вредя хозяину, но и дикого вредить незачем. Здесь возможны варианты. Одни вирусы эволюционируют в сторону меньшей патогенности, другие — большей, а некоторые многие годы остаются на одном уровне, — иллюстрирует генетик.

Нельзя сбрасывать со счетов и дельту. По данным оперштаба, в стране от ковида каждый день умирает почти тыща человек. Штамм требует пристального мониторинга, потому, что может мутировать.

Я считал, что будущий опасный вариант будет потомком дельты, потому, что она преобладает на земном шаре. А оказалось, что омикрон завязался из ранних штаммов, где-то прятался долго, — замечает профессор Базыкин. Вряд ли мы узнаем когда-нибудь, где он взялся. По стимулу альфа-штамма, тоже была гипотеза, что он образовался в организме человека с иммунодефицитом, но источник так и не нашли.

Прогнозы строить очень сложно, — признает ученый. — Но у нас есть хорошая возможность обновлять вакцины, ситуация не выглядит безнадежной.

С ним согласен Владимир Щур. Вакцинация, разработка лекарств помогают снизить смертность от ковида. Не менее важно, по его мнению, уменьшать заболеваемость. Чем миниатюрнее людей болеет, даже частого, тем меньше у микроба пространства для мутаций, тем медленнее он меняется. Периоды нормальной жизни, то рубать между опасными вариантами, такими как дельта и омикрон, увеличатся. Только важно гасить число заражений во всем мире, как за счет ревакцинации, так и других мер, — уточняет исследователь.

Судя по всему, вирус остается с нами. Он продолжит мутировать, но в какую-сторону, неизвестно. Наши возможности прорекать фенотип по генотипу ограничены. Другими словами, если понадавать последовательность коронавируса с какими-то внесенными туда мутациями, то мы не сумеем до конца предвестить, как он будет исходить по популяции, — говорит Владимир Щур.

Математические модели эпидемии контролируют на ретроспективных данных. Однако четкого прогноза на будущее ждать не стоит. Все реконструируется слишком быстро и непредсказуемо.

Одна из задач, стоящая перед группой Георгия Базыкина, — по форме эволюционного древа вируса открыть эффективное репродуктивное число (R0). Это дает независимое от официальных данных представление о скорости его распространения. Владимир Щур с коллегами разрабатывают модели для раннего обнаружения потенциально интересных вариантов патогена среди всего большого филогенетического древа, чтобы выгадать время до того, как они начнут захватывать мир.

Редактор рубрики

Олег Кудрин

Место события на карте мира:

Вирус будет мутировать . Ученые спрогнозировали развитие пандемии COVID-19

комментарии (0)

Другие интересные новости

В Лувре изучат возможность выставить "Джоконду" в отдельном зале