Македа Робинсон, доктор медицинских наук, специалист по инфекционным заболеваниям, в настоящее время изучает взаимодействие вируса с хозяином в возникающих вирусах в Стэнфордском университете. Каждую неделю доктор Робинсон разбирает сложные темы о COVID-19 и обращается к насущным проблемам общественного здравоохранения.
По мере того как усиливаются научные усилия по уничтожению SARS-CoV-2, растут и структура и активность вируса. Мы делаем все возможное, чтобы SARS-CoV-2 не появлялся на карте, поэтому он делает все возможное, чтобы оставаться на нем. В первую очередь: мутирует.
Что означают эти мутации? Окажутся ли они для нас более вредными, чем исходный вирус, или же это неопасное явление? Самое главное, как эти мутации повлияют на наши текущие усилия по лечению и вакцинации? Доктор Робинсон поговорил с Verywell Health о науке, лежащей в основе вирусных мутаций, и о том, что они значат для будущего SARS-CoV-2, а также об усилиях по его выявлению и искоренению.
Вакцины от COVID-19: будьте в курсе того, какие вакцины доступны, кто может их получить и насколько они безопасны.
Verywell Health: Почему вирус мутирует?
Д-р Робинсон: Вирусы, как и люди, находятся под постоянным эволюционным давлением, поэтому цель вируса - выжить и размножиться. Мутации, которые происходят в вирусе, часто являются ответом на различные усилия нашей иммунной системы по его идентификации и нейтрализации. Каждый раз, когда вирус реплицируется, в его геноме происходят случайные мутации. Это чаще встречается у РНК-вирусов, таких как SARS-CoV-2, по сравнению с ДНК-вирусами, такими как вирусы герпеса, с которыми мы живем дольше.
Вирусы, такие как SARS-CoV-2 и оригинальный вирус SARS, проникли в людей от других животных-хозяев. Когда они впервые заразили людей, для них это был совершенно новый мир. Они должны были научиться адаптироваться и изменяться в среде, которая пытается найти и убить их, запустив сценарий «выживания наиболее приспособленных». У каждого вируса будут свои способности управлять иммунной системой человека, и штаммы с лучшей тактикой уклонения станут доминирующими.
Если мутация приводит к инфекции, которая быстро становится смертельной, она причинит слишком много вреда хозяину, теряя возможность заразить других в сообществе. Таким образом, вирус может быстро исчезнуть и вряд ли вызовет глобальную пандемию.
С другой стороны, если вирус слишком слаб, наша иммунная система быстро обнаружит и убьет его, предотвращая репликацию вируса и его распространение среди других.
Для вируса существует золотая середина, где он может инфицировать и распространяться с максимальной эффективностью. Чем дольше он развивается вместе с нами, тем лучше он адаптируется к нашей защите.
Verywell Health: Всегда ли вирусные мутации - это плохо?
Доктор Робинсон: Мутации вирусов не обязательно должны быть плохими вещами; это естественный процесс, который происходит в течение жизненного цикла вируса. На самом деле многие мутации - совершенно доброкачественные изменения. Вирусы проходят процесс естественного отбора, в котором побеждают штаммы вирусов, лучше всего приспособленные для развития в новой среде. Отслеживание этих изменений в некотором роде похоже на составление генеалогического дерева и понимание того, чем каждая ветвь отличается, но связана с другой.
Однако по мере того, как вирус начинает отклоняться от своей исходной последовательности, мы должны быть более осторожными в отношении методов профилактики и лечения, которые мы предлагаем. Если эти вмешательства направлены против самого вируса, они могут не работать так единообразно, как раньше. По мере того, как вирус все глубже знакомится со своим хозяином, его защита соответственно меняется. Таким образом, нам придется еще больше задуматься о том, как мы разрабатываем методы лечения, чем мы, возможно, должны были быть раньше, когда вирус был более гомогенным. Лечение, которое могло хорошо сработать в апреле, может не дать такого же эффекта в октябре, потому что вирус эволюционировал.
Verywell Health: Были ли мутации в SARS-CoV-2?
Доктор Робинсон: У вируса появилось несколько мутаций, которые сейчас циркулируют среди населения. Недавнее исследование, в ходе которого было секвенировано более 7000 геномов, выявило 198 различных повторяющихся мутаций.
Хотя многие мутации безвредны, исследователи все же обнаружили специфическую мутацию в шиповом белке - той части вируса, которая прикрепляется к клеткам человека, - который теперь стал доминирующим глобальным штаммом вируса. Это означает, что, когда мы оглядываемся на исходный геном, который был секвенирован в Ухане, Китай, эта конкретная последовательность генома больше не является наиболее распространенной, и этот новый белок-шип теперь является доминирующим штаммом. Мутация была названа G614, что означает изменение аминокислоты в 614-м положении.
Многие из разрабатываемых сейчас вакцин нацелены на спайковый белок, поэтому, если мы наблюдаем истинный сдвиг в последовательности мишени, мы должны быть невероятно осторожны в отношении того, что мы называем «достаточно нейтрализующим ответом» в клинической практике вакцины. испытания.
Я считаю, что нам также нужно думать о комбинированной терапии и параллельно развивать другие подходы. Выявление областей вируса, которые совпадают между штаммами, может дать нам лучший шанс разработать лучшие методы лечения и вакцины в будущем. Если мы думаем о том, чтобы иметь только одну конкретную цель, тогда нам нужно спросить себя, будет ли этот подход продолжать работать, поскольку вирус продолжает адаптироваться и меняться.
Verywell Health: Сделала ли какая-либо из этих мутаций более смертельный исход вируса?
Д-р Робинсон: Мы все еще изучаем факторы вирулентности, связанные с появляющимися штаммами. Некоторые из этих мутаций могут привести к увеличению частоты инфицирования или повторного заражения.
Первый случай повторного заражения был недавно описан в Гонконге. Первоначально пациент был инфицирован штаммом вируса, аналогичным исходному штамму Ухань, а затем через четыре с половиной месяца был инфицирован другим штаммом вируса. Штамм повторного заражения содержал новую мутацию белка шипа, которая была связана с более тяжелым заболеванием.
НедавнийКлеткаpaper более внимательно изучил эту специфическую мутацию, называемую G614, и обнаружил, что у инфицированных вирусом, содержащим мутацию G614, более длительная продолжительность выделения вируса. Это означает, что они были заразными в течение более длительного периода времени. Исследователи также обнаружили, что при заражении клеток в лаборатории вирус G614 продемонстрировал до девятикратное увеличение инфекционности по сравнению с исходной последовательностью белка-шипа, называемой D614.
Verywell Health: если кто-то приобретает иммунитет против SARS-CoV-2, есть ли шанс, что он не будет иммунным к мутировавшему штамму вируса?
Доктор Робинсон: Случай повторного заражения поднял важные вопросы о том, могут ли эти новые мутации влиять на то, как вирус запускает наши реакции B- и T-клеток, которые являются иммунными клетками, которые нам нужны для борьбы с вирусом и выработки антител. Некоторые из мутаций, наблюдаемых в случае повторного заражения, обладают способностью взаимодействовать с адаптивной иммунной системой. Это вызывает опасения по поводу того, что иммунный ответ, который у некоторых людей развился на исходный вирус SARS-CoV-2 весной, может отличаться от ответов, необходимых для создания эффективного ответа на вирус SARS-CoV-2, который циркулирует в настоящее время. Это делает разработку эффективной вакцины еще более сложной и жизненно важной.
Verywell Health: Этот вирус мутирует с нормальной скоростью по сравнению с другими вирусами?
Доктор Робинсон: Похоже, что SARS-CoV-2 накапливает в среднем около двух мутаций в месяц, что в два-четыре раза медленнее, чем при гриппе. Теперь наша цель - узнать, как разные штаммы реагируют на нас, и глубже погрузиться в эти варианты. Взаимодействие с другими людьми
Verywell Health: одна потенциальная мутация, выявленная учеными, связана с более легкими случаями COVID-19. Означает ли это, что мутации могут быть полезными?
Д-р Робинсон: Была зафиксирована задокументированная мутация, которая, по-видимому, фактически ослабляет вирус. Заражение вирусным штаммом, содержащим делецию 29 нуклеотидов, может снизить серьезность вируса. Было описано, что это приводит к более низкой вероятности того, что пациенты нуждаются в дополнительном кислороде, а также может иметь более низкие скорости репликации.
Мы все еще понимаем, почему более слабый вирус не может просто исчезнуть. Наличие «более слабой» версии вируса может иметь для нас преимущества и риски. Более слабый вирус не может сделать нас очень больным, но он увеличивает вероятность заразить большее количество людей. Мы также не можем создать достаточно сильный иммунный ответ, не позволяя инфицированным вырабатывать достаточное количество антител.
Verywell Health: Как мутации SARS-CoV-2 влияют на разработку вакцин?
Д-р Робинсон: Это важный вопрос, когда вы думаете о разработке лучших стратегий вакцинации. Скорее всего, нам понадобится комбинация подходов, если цель - остановить распространение вируса. Одной вакцины, нацеленной на один специфический вирусный антиген, может быть недостаточно.
Мы также все еще изучаем безопасность и эффективность новейших вакцинных технологий, которые необходимо проверить перед широким применением. Поиск способов создания иммунного ответа с соответствующей широтой и глубиной для подавления и нейтрализации вируса станет ключом к развитию адекватного иммунитета для поддержки коллективного иммунитета. Мы должны узнать, ослабят ли эти новые штаммы и мутации нашу реакцию на вакцинацию.
Verywell Health: Что нужно знать людям о мутациях?
Д-р Робинсон: Мы все должны продолжать жить так, как будто мы подвержены риску заражения. Даже если вы уже были инфицированы COVID-19 в прошлом, продолжайте жить так, как если бы вы подвергались так же высокому риску, как и все остальные. Появляющиеся данные о мутациях и повторных инфекциях должны насторожить нас в отношении идеи «сертификатов» или «паспортов» иммунитета, когда тем, кто ранее был инфицирован, больше не нужно придерживаться тех же принципов, что и тем, кто все еще наивен по отношению к вирусу. . Мы все должны быть сосредоточены на использовании всех доступных нам инструментов для защиты себя и своих сообществ.
-the-basics.jpg)
