Авторский блог профессора медицины Алмаза Шармана

Год назад Всемирная организация здравоохранения объявила о пандемии COVID-19. За месяц до этого, 7 февраля, я опубликовал статью на Tengrinews, в которой предупреждал об опасности нового коронавируса. Основанием для такого заключения было осознание природы этого возбудителя, полный генетический анализ которого был проведен китайскими медиками 10 января прошлого года.

Тогда стало понятно, что молекула коронавируса достаточно примитивна и нестабильна. В этом его слабость, но одновременно и коварство: заразность и смертность от него оказались значительно выше, чем у гриппа, но ниже того уровня, чтобы вызывать необходимую настороженность у большинства людей.

Для того чтобы выжить, коронавирус постоянно меняет свою генетическую структуру, то есть мутирует. Американские вирусологи установили, что прошлогодняя весенняя вспышка в Нью-Йорке, при которой в городе ежедневно погибало около 800 человек, была вызвана агрессивным мутантом коронавируса, который существенно отличался от своего китайского прародителя. Есть основания полагать, что смертоносная вспышка в Казахстане летом прошлого года была вызвана другой агрессивной версией коронавируса.

В течение 2020 года коронавирус мутировал в среднем 2-3 раза месяц. Затем в декабре прошлого года этот процесс почему-то ускорился. Тогда лишь за месяц произошло сразу 12 мутаций. Это должно вызывать серьезное беспокойство, поскольку некоторые мутации делают вирус устойчивым к вакцинам и могут вызывать повторные заражения.

Фото:elements.envato.com

Как устроен коронавирус?

Для того чтобы понять, как и почему происходят мутации коронавируса, важно разобраться в том, как он устроен. Нынешний коронавирус, вызывающий COVID-19, представлен лишь 30 тысячами структурных единиц, которые словно буквы алфавита составляют генетическую молекулу РНК. Расшифровать генетический код коронавируса и установить его мутации можно с помощью молекулярного теста, называемого геномным секвенированием.

РНК коронавируса кодирует 29 белковых молекул, наиболее важными из которых являются так называемые шиповидные белки. Они расположены на поверхности вируса в форме шипов, придавая ему характерный вид, напоминающий пресловутую корону.

С помощью шиповидных белков коронавирус прикрепляется к человеческим клеткам и вторгается в наш организм. Затем он использует наши клеточные механизмы для того, чтобы воспроизводить огромное количество собственных копий, то есть размножаться. Однако поскольку эти механизмы недостаточно совершенны, во время размножения коронавирус совершает множественные ошибки генетического кода. Эти ошибки затем передаются последующим поколениям коронавирусов. Так возникают мутации, которые передаются последующим поколениям коронавирусов.

Благоприятным для возникновения мутаций является длительность нахождения коронавируса в организме пациента. У некоторых больных COVID-19 длится намного дольше обычного. При этом коронавирус может у них выделяться спустя месяц и дольше после начала инфекции. В таких условиях вероятность мутаций значительно увеличивается, и пациенты становятся так называемыми супермутагенами.

Большинство мутаций относительно безобидны. Однако в отдельных случаях они могут представлять серьезную угрозу. Некоторые мутанты приобретают способность лучше прикрепляться к человеческим клеткам, тем самым становясь более заразными. Другие мутанты способны подавлять иммунную защиту, призванную помогать человеческому организму бороться с инфекцией. Это может снижать эффективность вакцинации, а также вести к повторным заражениям COVID-19.

Фото ©REUTERS

Мутанты коронавируса: кто они?

Медиков сейчас беспокоят три мутанта коронавируса. Первый - так называемый британский (B.1.1.7). Второй – южноафриканский (B.1.351). Третий – бразильский (P-1). Они получили свои названия от стран, в которых были впервые выделены и где получили наибольшее распространение.

Британский мутант уже распространился на более чем 80 стран мира. Число людей, зараженных этим мутантом, удваивается каждые 10 дней, и ученые считают, что вскоре он станет доминирующей разновидностью коронавируса во многих странах мира. Например, согласно Институту медицинской метрики и оценки (IHME) при Вашингтонском университете в Сиэтле, британский мутант теперь вызывает около 90 процентов коронавирусных инфекций в Турции. Скорее всего, он дошел и до Казахстана.

Подробно о британском мутанте я писал три месяца назад на Tengrinews. Благодаря способности лучше прикрепляться к человеческим клеткам-мишеням он гораздо более заразен, чем его прародители. Результатом заражения является ускоренное распространение инфекции, что отрицательно влияет на эффективность карантинных мероприятий.

Другой мутант – южноафриканский - подавляет способность антител (иммунных молекул) связываться с коронавирусом и нейтрализовать его. Превращаясь таким образом в движущуюся мишень, мутант приобретает способность избегать иммунной защиты, снижать эффективность вакцин и повышать вероятность повторных заражений.

Аналогичным свойством обладает и бразильский мутант коронавируса. Недавно он вызвал новую вспышку в городе Манаус на севере Бразилии. Эксперты считают, что на этот раз вспышка стала результатом неспособности ранее переболевших людей защититься от мутированного коронавируса. То есть речь идет о многочисленных случаях повторного заражения. Лабораторные исследования показали, что вакцины против коронавируса оказались в меньшей степени эффективными в выработке защитных антител против южноафриканской и бразильской разновидностей.

Фото:elements.envato.com

Стоит ли нам беспокоиться?

Очевидно, что коронавирусные мутанты способны вызывать новые эпидемические вспышки, минимизируя колоссальные усилия по созданию вакцин. Перед лицом мутантной угрозы и на фоне новой волны эпидемии Италия, Франция и другие страны ввели жесткие ограничения. Например, во французском департаменте Верхние Альпы, помимо комендантского часа с 18:00 до 8:00 и строжайшего масочного режима, гражданам ограничиваются передвижения на расстоянии не более 5 километров. И это при том, что уровень заражения COVID-19 в данном регионе составляет 480 случаев в неделю, а в среднем во Франции - 220 случаев. В Казахстане с учетом данной ситуации противоэпидемические ограничения пока трудно назвать достаточно строгими.

Есть ли надежда на то, что можно адаптировать вакцины, сделав их эффективными против коронавирусных мутантов? Компании Pfizer и Moderna заявили, что им под силу в течение лишь полутора месяцев создавать модификации вакцин, которые могут защищать от южноафриканского, бразильского и других мутантов коронавируса. В случае с так называемыми мРНК-вакцинами это не так сложно сделать. Технология модификации и адаптации таких вакцин под новые мутанты напоминает обновление программного обеспечения компьютера.

Кроме того, для тестирования модификаций вакцин отсутствует необходимость проводить клинические испытания на десятках тысяч добровольцев, как это требуется для новых вакцин. Достаточно лишь около сотни участников клинического исследования. Причем этот процесс не требует того, чтобы ожидать, когда у добровольцев разовьется коронавирусная инфекция. Достаточно лишь установить наличие антител против мутированной версии коронавируса. Все это напоминает ежегодную разработку вакцин против сезонного гриппа.

Так что, скорее всего, против любого яда (в данном случае коронавирусного мутанта) ученые теперь могут создавать противоядие. Тем временем важно продолжать соблюдение мер предосторожности, по крайней мере, до тех пор, пока не будет обнаружен новый опасный мутант и создана действенная вакцина против него. Речь вновь идет о необходимости ношения маски, соблюдения дистанции и гигиены рук.

Фото:elements.envato.com

Эволюция на наших глазах

Для того чтобы выжить в условиях масштабной вакцинации, коронавирус должен меняться, то есть мутировать. Ему важно успеть заразить как можно больше людей, пока вакцины полностью не прервут цепочку передачи инфекции. В этом смысл эволюции вирусов.

Однако возможности для таких мутаций в небольшой генетической молекуле коронавируса весьма ограничены. Меняя свою молекулу для того, чтобы избежать нейтрализации антителами, мутант коронавируса одновременно может потерять способность связываться с человеческими клетками-мишенями, такими как рецепторы АПФ-2. Тем самым он становится менее заразным. Коронавирус уже начал испытывать трудности в мутациях, призванных обеспечивать его выживаемость.

Кроме того, ученые установили, что в шиповидном белке коронавируса имеется небольшой участок, наиболее подверженный мутациям. Если заблокировать этот участок, то, в принципе, можно решить проблему с мутациями. На основе этой идеи создатели вакцин пытаются разработать технологию, которая наряду с нейтрализацией вируса способна блокировать указанный нестабильный участок шиповидного белка коронавируса и тем самым препятствовать его будущим мутациям.

Предполагается, что со временем коронавирус SARS-CoV-2 будет терять свои болезнетворные свойства. Когда развивается вирусная инфекция, у людей может формироваться иммунная защита не только против данного возбудителя, но и против других родственных разновидностей, в том числе тех, которые способны вызывать будущие эпидемии. Это называется перекрестным иммунитетом.

Данный механизм объясняет то, почему коронавирусная инфекция гораздо реже встречается у детей по сравнению со взрослыми. Дело в том, что дети чаще болеют простудами, вызванными безобидными разновидностями коронавирусов. Благодаря этому у них развивается перекрестная иммунная защита от целого семейства коронавирусов, включая тот, который вызвал нынешнюю пандемию COVID-19.

Фото:elements.envato.com

Русский грипп и во что превратится нынешняя пандемия

Считается, что одна из разновидностей коронавируса была причиной пандемии так называемого "русского гриппа" 1889 года. Тогда, 130 лет назад, от него погибло около миллиона человек, и это было последней масштабной пандемией XIX века. Некоторые ученые считают, что коронавирус, вызвавший ту пандемию, впоследствии ослаб, превратившись в возбудитель обычной детской простуды. Ожидается, что приблизительно то же самое может произойти и с нынешним коронавирусом, и пандемия COVID-19 постепенно превратится в безобидную сезонную инфекцию.

Тем временем единственный путь ускорить завершение нынешней пандемии – это масштабная и ускоренная вакцинация. Хоть и не полностью, вакцины способны защищать и от мутантов коронавируса. Чем быстрее мы провакцинируемся, тем меньше шансов мы дадим коронавирусу превращаться в опасные мутанты. Он будет вынужден отступить.

Вакцины способны защищать от смертельных осложнений, вызываемых коронавирусом и его мутантами. Однако для миллионов людей, которые ожидают вакцинации, а также тех, кому она противопоказана или кто от нее отказался, мутации могут представлять серьезную угрозу, значительно снижая эффективность существующих методов лечения коронавирусной инфекции.

Поэтому появление новых мутантов является важной причиной сохранения противоэпидемических мер, таких как ношение маски, социальное дистанцирование, изоляция заболевших и тех, кто контактировал с заразившимися. Это будет необходимым до тех пор, пока в обществе благодаря вакцинации не сформируется коллективный иммунитет.

Маловероятно, что мы отметим конкретный день, когда будет декларирована победа над пандемией. Скорее всего, возвращение к нормальной жизни будет происходить поэтапно. Мы будем постепенно становиться смелее в общении и посещении людных мест, научных конференций, учебных классов, свадеб и юбилейных мероприятий. Завершение пандемии будет зависеть от того, как быстро коронавирус будет менять свои свойства, и от того, как мы будем на него реагировать. Однако в конечном итоге многое будет зависеть от нашего поведения.

После завершения пандемии мы, скорее всего, будем продолжать иметь дело с коронавирусом в виде сезонной инфекции наподобие гриппа. Это потребует ежегодной разработки вакцин против сезонных мутантов коронавируса. Вполне возможно, что ученым удастся создать универсальную вакцину против всех разновидностей коронавирусов. Это амбициозная, но вполне выполнимая задача с учетом огромного пласта знаний, накопленных лишь за год с начала нынешней беспрецедентной пандемии.

Алмаз Шарман, профессор медицины.

Другие полезные статьи о здоровье и предупреждении болезней читайте на сайте www.zdrav.kz.

Также посетите youtube-канал "АЛМАЗные советы", чтобы посмотреть многочисленные видеоматериалы о здоровье.