Исследовательская группа, работающая под руководством учёных из Гарварда, определила несколько вероятных мутаций, которые позволяют вирусам уклоняться от иммунной защиты человека. Эта защита включает как естественный иммунитет, приобретённый в результате инфекции или вакцинации, так и терапию с помощью антител.
Новые данные, полученные исследователями, помогают предсказать будущие эволюционные манёвры вируса SARS-CoV-2, вызывающего опасную инфекцию COVID-19.
По стечению обстоятельств, именно сейчас новый штамм вируса "омикрон" был признан "вызывающим опасения".
Учёные обнаружили, что "омикрон" содержит несколько мутаций, предотвращающих появление антител. Исследователи буквально предсказали это в своей научной статье.
В итоге результаты их работы вышли в авторитетном научном издании Science в виде публикации, предназначенной для немедленного выпуска.
Доводы учёных помогут в дальнейшем оценить, как SARS-CoV-2 может развиваться по мере того, как он продолжает адаптироваться к своим человеческим хозяевам. Это должно помочь медикам и учёным подготовиться к появлению наиболее вероятных будущих мутаций вируса.
Впрочем, исследователи предупреждают, что результаты их исследования не могут быть напрямую применены к "омикрону".
Поведение этого конкретного штамма будет зависеть от взаимодействия между его собственным уникальным набором мутаций — а их по меньшей мере 30 в вирусном S-белке — и от того, как он будет конкурировать с другими активными штаммами, циркулирующими среди населения по всему миру.
Этим летом, вместо того чтобы ждать, что принесёт следующий вариант SARS-CoV-2, главный автор работы Джонатан Абрахам (Jonathan Abraham) из Гарвардской медицинской школы решил определить, как возможные будущие мутации могут повлиять на способность вируса инфицировать клетки и уклоняться от защиты иммунитета.
Чтобы оценить, как вирус может трансформироваться в следующий раз, исследователи занялись поиском редких мутаций, обнаруженных у лиц с ослабленным иммунитетом, а также в глобальной базе данных вирусных последовательностей.
Учёные сосредоточились на части S-белка коронавируса — рецептор-связывающем домене (RBD), который вирус использует для прикрепления к человеческим клеткам.
Поясним, что большинство вырабатываемых организмом антител выполняют свою работу по обезвреживанию вируса, закрепляясь в одних и тех же местах на рецептор-связывающем домене S-белка вируса. Это блокирует его прикрепление к клеткам и предотвращает инфекцию.
Мутации и эволюция — нормальная часть естественного развития вируса, отмечают исследователи. Каждый раз, когда создаётся новая копия вируса (её генерирует заражённая клетка тела человека), есть вероятность того, что может появиться ошибка копирования, своего рода генетическая опечатка.
Поскольку вирус сталкивается с давлением со стороны иммунной системы хозяина, ошибки копирования, позволяющие вирусу избежать блокирования существующими антителами, предоставляют патогену больше шансов выжить и продолжить репликацию (воспроизведение себя).
(И именно поэтому медики пытаются вакцинировать всё человечество, вне зависимости от того, кто и как болеет. Чем меньше инфекций, тем меньше шансов у патогена "измениться" и стать незаметным для иммунитета.)
Мутации, которые позволяют вирусу таким образом ускользать от антител, известны как ускользающие или избегающие мутации.
Исследователи продемонстрировали, что вирус может развивать большое количество одновременных ускользающих мутаций, сохраняя при этом способность "подключаться" к рецепторам для заражения человеческой клетки.
Чтобы проверить свои догадки, исследователи создали лабораторные "заменители" вируса. Они производятся путём комбинирования безвредных вирусоподобных частиц с участками S-белка SARS-CoV-2, содержащими предполагаемые избегающие мутации. Такие искусственные частицы называют псевдотипами.
Исследователи показали, что псевдотипы, содержащие до семи из этих избегающих мутаций, более устойчивы к терапии антителами и сыворотке крови пациентов, получивших мРНК-вакцины.
Такой сложный уровень эволюции не наблюдался у широко распространённых штаммов коронавируса в то время, когда исследователи начали свои эксперименты.
Однако с появлением штамма "омикрон" такие сложные мутации стали совершенно реальной проблемой. У дельта-штамма было только две избегающих мутации в рецептор-связывающем домене, а у "омикрона" их, по-видимому, не менее 15!
Исследователи также обнаружили одно антитело, способное эффективно нейтрализовать все тестируемые штаммы. Однако они также отметили, что вирус сможет уклониться и от этого антитела, если в его S-белке возникнет всего одна мутация, которая добавит молекулу глюкозы в том месте, где антитело связывается с вирусом. Это, в теории, помешало бы антителу выполнять свою работу.
В другом эксперименте псевдотипы подвергались воздействию сыворотки крови людей, получивших мРНК-вакцину. Для некоторых сильно мутировавших штаммов сыворотка получателей одной дозы вакцины полностью утратила способность нейтрализовать вирус.
В образцах, взятых у людей, получивших вторую дозу вакцины, вакцина сохранила по крайней мере некоторую эффективность против всех штаммов, включая некоторые сильно мутировавшие псевдотипы.
Авторы работы подчёркивают, что повторная иммунизация даже исходным антигеном S-белка может иметь решающее значение для противодействия сильно мутировавшим вариантам SARS-CoV-2.
То есть полный курс вакцинации на данный момент является основным способом защиты даже от будущих вариантов нового коронавируса, считают исследователи.
По словам учёных, их результаты также подчёркивают важность продолжающихся исследований потенциальной будущей эволюции не только SARS-CoV-2, но и других патогенов.
Абрахам отметил, что чем дольше вирус продолжает воспроизводство в организме человека, тем выше вероятность того, что он будет продолжать развивать новые мутации.
Это означает, что усилия общественного здравоохранения по предотвращению распространения вируса имеют решающее значение как для предотвращения заболевания, так и для уменьшения возможностей дальнейшего развития вируса.
А упомянутые выше усилия, как мы уже знаем, включают массовую вакцинацию населения (в том числе в странах, которые не могут себе позволит собственные вакцины), соблюдение санитарных мер предосторожности и социальное дистанцирование.
Больше новостей из мира науки и медицины вы найдёте в разделах "Наука" и "Медицина" на медиаплатформе "Смотрим".
