Мутации коронавируса в свете третьей волны пандемии инфекции COVID-19 ⋆ Spcmed

Мутации коронавируса в свете третьей волны пандемии инфекции COVID-19

Неблагополучная эпидемиологическая обстановка в мире, резкое увеличение заболеваемости в станах Европы и Америки, наличие новых, мутировавших штаммов вируса SARS-CoV-2 свидетельствуют о возможных рисках начала 3-й волны пандемии и в Российской Федерации. 

По данным на дату написания статьи – 19 апреля 2021 года, общее количество зараженных вирусом SARS-CoV-2 в мире составляет более 142 млн. человек, число погибших – более 3 млн. Таким образом, количество случаев заражения за последние 2 недели – с 06.04.21 по 19.04.21 увеличилось на 10 млн. человек. [1]. В России на эту же дату общее число заболевших составляет более 4,5 млн. человек, погибших – более 105 тысяч человек [2].

Наиболее лидируют в количестве смертей от COVID-19 (показатель в расчете на 100 тыс. населения): Великобритания – 201,8; Италия – 192,7; Бразилия – 181,8; США – 175,0; Испания – 165,8; Франция – 151,2;. Для России такой показатель равен 70,7 на 100 тыс. человек населения (данные от 18.04.21). Важным коэффициентом степени распространения вируса является показатель Rt — как отношение числа новых выявленных случаев заражения за последние 4 дня к числу новых случаев за предыдущие 4 дня. Значение показателя > 1 говорит об ухудшении эпидемиологической ситуации и большем распространении инфекции. В Индии, Бразилии, Турции, Италии показатель Rt по данным от 18.04.21 превышает значение 1. В России такой показатель равен 1,07, в США – 0,92 [3].

Приведенные сведения убедительно свидетельствуют о 3-й волне пандемии, которая официально зафиксирована во многих странах мира. Данные обстоятельства связаны с формированием и широким распространением штаммов коронавируса SARS-CoV-2, подвергшимся генетическим мутациям.

Мутация представляет собой молекулярно-биологический процесс, когда в процессе вирусной репликации происходят «сбивки» на этапах транскрипции и трансляции, т.е. во время «перезаписи» генетического кода с РНК вируса на ДНК клетки хозяина. Такие ошибки в ДНК приводят к формированию измененных генов, кодирующих белки вируса, вследствие чего появляются такие новые вирусы-мутанты, с измененными свойствами собственных белков.

Главные мутации короновируса происходят в гене гликопротеинового S-белка (D614G), RBD-домене (N501Y) и сайте расщепления фурином (P681H). Так, мутация в S белке приводит к замене аспарагиновой аминокислоты (сокращенно D) на аминокислоту глицин (сокращенно G). Американские исследователи экспериментально показали, что давно обсуждаемая мутация D614G в гене S-белка коронавируса SARS-CoV-2 повышает его инфекционность, поэтому данный вариант вируса распространяется быстрее. Вирусный белок с такой мутацией также и более стабилен. Мутации в рецептор-связывающем домене (RBD-receptor binding domain), обладают более высоким сродством к рецептору ангиотензин-превращающего фермента 2 типа (АСЕ2) эпителиальных клеток человека, что позволяет коронавирусу увереннее в них проникать.

Основные мутационные линии вируса SARS-CoV-2:

1. «Британский» штамм коронавируса. Название: B.1.1.7. Наиболее важные мутации, которые он содержит: — N501Y (данная мутация делает вирус более заразным), 70del-69 и P681H. ВОЗ сообщила, что «британский» штамм коронавируса был выявлен как минимум в 60 странах.

2. «Южноафриканский» штамм коронавируса. Названия: B.1.351 и 501Y. V2. Наиболее важные мутации, которые он содержит: N501Y, К417Н, E484K. Последняя мутация мутация считается самой опасной — вирусы с мутацией E484K способны эффективнее уклоняться от антител, полученных из плазмы крови пациентов, выздоровевших после COVID-19. Ученые предупредили, что штамм, обнаруженный в Южной Африке, передается примерно на 50% быстрее и преодолевает некоторые антитела, вырабатываемые в ответ на другие варианты вируса.

3. «Бразильский» штамм коронавируса. Название: B.1.1.248

Наиболее важные мутации, которые он содержит — N501Y, E484K.

«Бразильский» штамм наиболее заразный на сегодняшний день. Он обладает устойчивостью к иммунитету, приобретенному после первой волны коронавируса.

Итак, основная мутация коронавируса — N501Y, она содержится в гене, кодирующем синтез S-белка («шипа», Spike). Данная мутация характерна и для двух других штаммов — «южноафриканского» и «бразильского». Эта мутация, изменяет форму «шипа» (S-белка), с помощью которого он эффективнее прикрепляется к рецептору ACE2. По данным авторов, «британский» штамм с указанной мутацией на 50-70% заразнее, чем классический вирус SARS-CoV-2.

4. Следует отметить, что самым доминирующим в Европе стал так наз. «испанский штамм» коронавируса — линия 20A.EU1, основная мутация в S-белке, которая называется A222V. Иммуноглобулины менее эффективно нейтрализуют «испанский» штамм коронавируса.

5. «Калифорнийский» штамм. Открыт в США — название CAL.20C, основные мутации: S13I, W152C и L452R.

6. «Румынский» штамм – разновидность «британского» — устойчив к вакцинам(линия B.1.1.7 + E484K, основные мутации: E484K).

7. Сибирский и Северо-западный штамм короновируса. Это вновь формируемые новые мутации на территории России. Пока данных об этих штаммах немного, но известно, что мутации также происходят в зоне гена, ответственного за S-белок.

По данным Роспетребнадзора, на 16.апреля 2021 года в РФ идентифицированы 192 образца британского штамма, 21 – южноафриканского штамма [6-9].

Исследователи из Великобритании сообщили, что риск смерти у людей, зараженных «британским» штаммом B.1.1.7, выше, чем у зараженных другими штаммами, в среднем на 64%. Абсолютный риск смерти возрастает от 2,5 до 4,1 смертей на 1000 случаев заражения [10].

Ученые из Кейптауна и Йоханнесбурга (ЮАР) исследовали антитела у 89 человек, госпитализированных с COVID-19 в начале 2021 года. Авторы показали, что COVID-19, перенесенный во время первой волны, не дает защиты от некоторых новых вариантов вируса. Однако у людей, инфицированных «южноафриканским» штаммом SARS-CoV-2, есть нейтрализующие антитела против старых вариантов вируса, а также против «бразильского» штамма.

Ученые из США исследовали когорту беременных и кормящих матерей, получивших вакцину Pfizer/BioNTech или Moderna. Они показали, что уровни IgG, IgA и IgM к S-белку и рецептор-связывающему домену (RBD) увеличивались в крови женщин из обеих групп. Антитела, особенно IgG, передавались ребенку через плаценту и материнское молоко. Авторы показали, что материнские IgG могут преодолевать плацентарный барьер. IgG к S-белку и RBD-домену были обнаружены во всех десяти образцах пуповинной крови. Уровень антител к SARS-CoV-2 был значительно выше у вакцинированных женщин, чем у переболевших COVID-19 а концентрация IgG в крови матери увеличивалась после второй дозы вакцины [12].

Данный факт свидетельствует в пользу проведения вакцинации данного контингента.

Японские ученые, в частности Yoriyuki Konno с соавторами в работе 20 года показали, что белок, экспрессируемый с гена ORF3b нового коронавируса SARS-CoV-2 сильно подавляет синтез интерферонов I типа у пациентов с COVID-19./ При этом вирус чувствителен к интерферонам, что говорит об их потенциальной эффективности для терапии коронавирусной инфекции [13].

В этой связи, в клиническом плане представляется целесообразным в качестве мер активной противовирусной защиты обеспечить пациентам назначение препаратов рекомбинантного интерферона –α2b с антиоксидантами, как в довакцинный период, когда идет процесс образования вируснейтрализующих антител, так и в поздний поствакцинный период, когда титр антител после проведенной вакцинации начинает снижаться. Примером такого комплексного интерферонсодержащего лекарственного средства является отечественный препарат Виферон.

Список литературы:

1.https://coronavirus-monitor.ru/;

2. https://стопкоронавирус.рф/;

3. https://стопкоронавирус.рф/;

4. Zhang l., et al. // The D614G mutation in the SARS-CoV-2 spike protein reduces S1 shedding and increases infectivity. // bioRxiv preprint, 2020, DOI: 10.1101/2020.06.12.148726;

 5. Wrapp, D. Wang N., Corbett K.S., Goldsmith J.A. et al. Cryo-EM structure of the 2019-nCoV spike in the prefusion conformation // Science 13 Mar 2020:Vol. 367, Issue 6483, pp. 1260-1263;

6. Zhang W., et al. // Emergence of a Novel SARS-CoV-2 Variant in Southern California // JAMA. published online February 11, 2021, DOI: 10.1001/jama.2021.1612;

7. Walensky R.P., Walke H.T., Fauci A.S., SARS-CoV-2 Variants of Concern in the United States-Challenges and Opportunities // JAMA. 2021;325(11):1037-1038. doi:10.1001/jama.2021.2294;

8. https://spid.center/ru/articles/2937;

9. https://www.kommersant.ru/doc/4781182?utm_source=yxnews&utm_medium=desktop;

10. Challen R., et al. // Risk of mortality in patients infected with SARS-CoV-2 variant of concern 202012/1: matched cohort study // BMJ 2021;372:n579, published March 10, 2021, DOI: 10.1136/bmj.n579;

11. Тhandeka Moyo-Gwete, et al. // SARS-CoV-2 501Y.V2 (B.1.351) elicits cross-reactive neutralizing antibodies. // bioRxiv, 2021, DOI: 10.1101/2021.03.06.434193v2;

12.Gray K.J., et al. // COVID-19 vaccine response in pregnant and lactating women: a cohort study // AJOG, published March 25, 2021, DOI: 10.1016/j.ajog.2021.03.023;

13.Konno Y. et al. SARS-CoV-2 ORF3b is a potent interferon antagonist whose activity is further increased by a naturally occurring elongation variant. //bioRxiv, May 12, 2020; DOI: 10.1101/2020.05.11.088179.

Для специалистов

Источник

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Spcmed
Некоторые материалы на данном сайте взяты из открытых источников. Они имеют обратную ссылку на материал или присланы посетителями сайта и предоставляются исключительно в ознакомительных целях. Права на материалы принадлежат их владельцам. Администрация сайта ответственности за содержание материала не несет. Если Вы обнаружили на нашем сайте материалы, которые нарушают авторские права, принадлежащие Вам, Вашей компании или организации, пожалуйста, сообщите нам.