Исследование, в котором приняли участие более 5000 пациентов с COVID-19 в Хьюстоне, показало, что вирус, вызывающий это заболевание, накапливает генетические мутации, одна из которых, возможно, сделала его более заразным. Согласно статье, опубликованной в рецензируемом журнале mBIO, эта мутация, называемая D614G, расположена в спайковом белке, который открывает наши клетки для проникновения вируса. Это крупнейшее на сегодняшний день рецензируемое исследование последовательностей генома SARS-CoV-2 в одном столичном регионе США.

В статье показано, что "вирус мутирует из—за сочетания нейтрального дрейфа—что просто означает случайные генетические изменения, которые не помогают или не вредят вирусу-и давления со стороны нашей иммунной системы", - сказал Илья Финкельштейн, адъюнкт-профессор молекулярных наук в Техасском университете в Остине и соавтор исследования. Исследование было проведено учеными из Хьюстонской методистской больницы, Университета Остина и других мест.

Во время первой волны пандемии 71% новых коронавирусов, выявленных у пациентов в Хьюстоне, имели эту мутацию. Когда вторая волна эпидемии обрушилась на Хьюстон летом, этот вариант подскочил до 99,9% распространенности. Это отражает тенденцию, наблюдаемую во всем мире. Исследование, опубликованное в июле на основе более чем 28 000 последовательностей генома, показало, что варианты, несущие мутацию D614G, стали глобально доминирующей формой SARS-CoV-2 примерно через месяц. SARS-CoV-2-это коронавирус, вызывающий COVID-19.

Так почему же штаммы, содержащие эту мутацию, превзошли те, у которых ее не было?

Возможно, они более заразны. Исследование более чем 25 000 последовательностей генома в Великобритании показало, что вирусы с мутацией, как правило, передаются немного быстрее, чем без нее, и вызывают более крупные кластеры инфекций. Естественный отбор благоприятствовал бы штаммам вируса, которые легче передаются. Но не все ученые в этом убеждены. Некоторые предложили другое объяснение, названное "эффекты основателя"." В этом случае мутация D614G могла бы быть более распространена в первых вирусах, прибывших в Европу и Северную Америку, что, по сути, дало бы им преимущество перед другими штаммами.

Спайковый белок также продолжает накапливать дополнительные мутации неизвестного значения. Хьюстонская Методистская команда UT Austin также показала в лабораторных экспериментах, что по крайней мере одна такая мутация позволяет спайку уклоняться от нейтрализующего антитела, которое люди естественным образом производят для борьбы с инфекциями SARS-CoV-2. Это может позволить этому варианту вируса легче проскользнуть мимо нашей иммунной системы. Хотя пока неясно, приводит ли это к тому, что он также легче передается между отдельными людьми.

Хорошей новостью является то, что эта мутация встречается редко и, по-видимому, не делает болезнь более тяжелой для инфицированных пациентов. По словам Финкельштейна, группа не видела вирусов, которые научились уклоняться от вакцин первого поколения и терапевтических составов антител.

"Вирус продолжает мутировать, когда он разрывает мир", - сказал Финкельштейн. "Усилия по эпиднадзору в реальном времени, подобные нашему исследованию, обеспечат, что глобальные вакцины и терапевтические средства всегда будут на шаг впереди."

Ученые отметили в общей сложности 285 мутаций в тысячах инфекций, хотя большинство из них, по-видимому, не оказывают существенного влияния на степень тяжести заболевания. В настоящее время продолжаются исследования по наблюдению за третьей волной пациентов с COVID-19 и определению того, как вирус адаптируется к нейтрализующим антителам, вырабатываемым нашей иммунной системой. Каждая новая инфекция-это бросок кости, дополнительный шанс развить более опасные мутации.

"Мы дали этому вирусу много шансов", - сказал The Washington Post ведущий автор Джеймс Массер из Хьюстонского методиста. - Сейчас там огромное население."

Несколько других авторов UT Austin внесли свой вклад в эту работу: приглашенный ученый Джимми Голлихар, адъюнкт-профессор молекулярной биологии Джейсон С. Маклеллан и аспиранты чиа-Вэй Чоу, Камьяб Джаванмарди и Хун-Че Куо.

Команда UT Austin протестировала различные генетические варианты спайкового белка вируса, части, которая позволяет ему заражать клетки-хозяева, чтобы измерить стабильность белка и увидеть, насколько хорошо он связывается с рецептором на клетках-хозяевах и нейтрализующими антителами. Ранее в том же году Маклеллан и его команда из Университета Остина в сотрудничестве с исследователями из Национального института здравоохранения разработали первую трехмерную карту белка Спайка коронавируса для инновации, которая теперь учитывается в нескольких ведущих проектах кандидатов на вакцину.

Исследователи обнаружили, что SARS-CoV-2 был завезен в район Хьюстона много раз, независимо, из различных географических регионов, с вирусными штаммами из Европы, Азии, Южной Америки и других районов Соединенных Штатов. Вскоре после того, как в Хьюстоне были зарегистрированы случаи заболевания COVID-19, они получили широкое распространение в общинах.

ИСТОЧНИК