По всему миру распространяются потомки штамма «омикрон» — и мутации, подобные тем, которые появлялись у более ранних штаммов, возникают вновь и вновь.
Кто-то называет их «роем вариантов вируса», кто-то — «миксом штаммов». Вне зависимости от названия, нынешний набор способных уходить от иммунной защиты дочерних вариантов штамма SARS-CoV-2 «омикрон» беспрецедентен по своему разнообразию. Такая сложная картина затрудняет прогнозирование грядущих волн инфекции. В ряде мест это может привести даже к «двойной волне», при которой вначале популяцию захватывает один вариант вируса, а затем — другой.
Но закономерности можно увидеть даже в сплошном хаосе. В этом миксе ученым удалось определить несколько мутаций, которые обеспечивают вирусу уклонение от иммунитета, благодаря чему вариант получает возможность к широкому распространению. В масштабах мировой популяции появилось несколько особо значимых вариантов, приводящих к различным результатам в разных регионах. По крайней мере, пока.
В Европе, Северной Америке и Африке распространенность вариантов штамма «омикрон» семейства BQ.1 быстро растет, хотя общее число случаев заражения, похоже, снижается. В азиатских странах, включая Сингапур, Бангладеш и Индию, вирусная линия под названием XBB уже вызвала новые волны инфекции. Учеными ведется пристальное наблюдение за несколькими регионами, где циркулируют обе группы вирусных вариантов, чтобы понять, какая из них доминирует.
По словам Корнелиуса Ремера, специалиста по вычислительной биологии из Базельского университета в Швейцарии, вероятно, что в конце концов какие-то варианты станут доминирующими, однако они будут в меньшей степени определять картину пандемии, чем в прошлом.
Одна большая семья
Варианты, которые привели к прошлым волнам, как например, «альфа» и «дельта», возникли из отдельных ветвей эволюционного древа SARS-CoV-2. Но с тех пор, как в конце 2021 года появился «омикрон», он породил целый ряд подвариантов, таких как BA.2 и BA.5, вызвавших волны заражений по всему миру. Во многих странах в середине 2022 года надзорные органы уже сбавили градус напряженности относительно наблюдения за вспышками, за возникновение которых был ответственен вариант BA.5, но большинство ученых полагали, что появление еще одного подварианта — это лишь вопрос времени.
В течение последних нескольких месяцев с помощью программ для отслеживания вариантов вируса по глобальным данным секвенирования геномов SARS-CoV-2 исследователи пытались выявить потенциальные новые штаммы. Но вместо одной или двух быстроразвивающихся генетических линий удалось выделить более дюжины.
Рисунок 1 | В семействе SARS-CoV-2 прибавлениеПодварианты «омикрона» происходят из одной части эволюционного древа SARS-CoV-2, в отличие от более ранних штаммов вируса, вызывавших беспокойство — «альфа» и «дельта»
Как заявляет Юньлун Ричард Цао, иммунолог из Пекинского университета, этот набор вариантов, или «рой», или «микс» — совсем не то, что с чем приходилось сталкиваться раньше. Команда Цао изучает способность вариантов вируса уклоняться от иммунной защиты.
Штаммы, составляющие этот микс, происходят из разных частей эволюционного древа «омикрона». Но их развитие, по-видимому, связано с несколькими весьма распространенными генетическими мутациями, большинство из которых приводит к аминокислотным изменениям в области шипикового белка вируса, называемой рецептор-связывающим доменом (РСД). Эта часть белка необходима вирусу для инфицирования клеток и является мишенью для антител, обеспечивающих мощный иммунный ответ.
Команда Цао, основываясь на своих работах, проведенных в октябре 2022 года [1], предполагает, что мутации РСД обеспечивают способность вируса уклоняться от блокирующих инфекцию нейтрализующих антител, индуцируемых вакцинами против COVID-19 и заражением более ранними потомками «омикрона», включая BA.2 и BA.5 (эта работа еще не прошла рецензирование).
Первые новости об изменениях
Ремер и другие исследователи заметили, что чем больше таких изменений в РСД имеется у вирусного варианта, тем быстрее он распространяется, что можно зафиксировать по количеству последовательностей, зарегистрированных в глобальных базах данных. Например, количество таких вариантов, как BQ.1 с пятью ключевыми изменениями в РСД (по сравнению с BA.2), кажется, увеличивается куда медленнее, чем число вариантов с шестью изменениями. Потомок BQ.1 под названием BQ.1.1 обладает шестью изменениями, и он быстро распространяется по Европе, Северной Америке и другим местам.
Судя по всему, седьмое изменение в РСД способствует еще более быстрому росту (хотя ученые и предупреждают, что оценки приблизительны, особенно когда количество зарегистрированных последовательностей невелико). Основной вариант «уровня 7», который отслеживают ученые, — это XBB. Подвариант представляет собой гибрид или рекомбинант двух подгрупп «омикрона», и обе они — потомки BA.2.
Похоже, что из этого микса BQ.1.1 и XBB превращаются в доминантные формы вируса. Семейство BQ.1 уже преобладает во Франции и, вероятно, приведет к волне заражения в Европе и Северной Америке с приходом зимы в эти регионы. Этот вариант — компонент различных миксов в Южной Африке, Нигерии и других африканских странах. Напротив, XBB, вероятно, станет доминантным вариантом в Азии, где недавно он привел к волне инфицирований в Сингапуре.
Рисунок 2 | «Рой» вариантов«Дикая смесь» подвариантов «омикрона» распространяется по всему миру, однако уже заметны определенные географические закономерности
* на момент 27.10.2022
Исследователи также проводят мониторинг в тех странах, в которых одновременно циркулируют BQ.1.1 и XBB, чтобы разобраться, какие из них распространяются быстрее. Как отмечает Ремер, в Австралии заметны первые признаки того, что XBB становится все более распространенным. По словам Раджеша Карьякарте, микробиолога из Государственного медицинского колледжа Би-Джея в Пуне, который координирует генетическое секвенирование SARS-CoV-2 в штате Махараштра, в Индии, похоже, наблюдается то же самое. Ученые подозревают, что именно вариант XBB выжил среди других.
Цао утверждает, что преимущество XBB перед семейством BQ.1 может быть частично связано с изменениями в геноме вируса, не затрагивающими РСД. Этот вариант также несет мутации в области генома, кодирующей часть шипикового белка, называемую N-концевым доменом (N-КД). Иммунная система человека направленно воздействует на этот домен с помощью нейтрализующих антител, и люди, которые выздоровели от инфекций, вызванных вариантами BA.2 и BA.5, проявляют особенно сильный иммунный ответ на N-КД — на это указывают предварительные данные лаборатории Цао.
Цао добавляет, что способность XBB уклоняться от антител, нацеленных на N-КД, может позволить этому штамму заразить людей, невосприимчивых к BQ.1 и родственным ему формам вируса. Однако у BQ.1 мутации N-КД развиваются безумно быстро. В неопубликованной работе команды Цао предполагается, что такие добавки существенно повышают способность этих вариантов уклоняться от нейтрализующих антител, вырабатываемых в ответ на вакцинацию и предшествующую инфекцию.
По словам Ремера, вполне возможно, что BQ.1.1 приведет к всплеску заболеваемости, однако в некоторых районах мира его обгонит XBB. Если выяснится, что в конце концов XBB окажется доминирующим в мире, возникнет своего рода двойная волна в Европе и Северной Америке.
Двойной иммунитет?
Ключевым определяющим фактором будет степень, в которой заражение вариантами BQ.1 защищает от XBB. В настоящее время команда Цао работает над этим. По его словам, создается ощущение, что если человек заражен BQ.1, может образоваться некоторая степень защиты от XBB. Однако данных пока не достаточно.
Независимо от того, вызваны ли они XBB, BQ.1.1 или другим вариантом из микса, большие волны инфекций способны привести к тяжелым последствиям в обществе, и даже легкие инфекции могут оказать долгосрочное влияние на здоровье. Однако исследователи особенно внимательно следят за тем, способны ли грядущие волны привести к большому количеству госпитализаций и смертей.
В неопубликованном предварительном исследовании с участием 28 человек, зараженных XBB, команда Карьякарте обнаружила, что ни у кого из них не было тяжелых симптомов. По словам Карьякарте, его коллеги в Бангладеш сообщают об аналогичных закономерностях. В Сингапуре был зафиксирован небольшой рост госпитализаций и смертности от COVID-19 во время волны XBB, но эти серьезные последствия оказались менее выражены, чем в ходе прошлых волн.
Однако такие факторы, как сезонность, — в частности, зимняя погода в Северном полушарии, — по всей видимости, способны ускорить циркуляцию SARS-CoV-2, а по опыту борьбы с предыдущими волнами инфекций и предпринятых мер в Сингапуре трудно предвидеть, что ждет другие страны, как сообщает Ремер. Он полагает, что это вовсе не сценарий того, что может произойти.
