Новый год начался с волны заражения штаммом омикрон. «Хайтек» разбирается, будет ли это последний из вариантов коронавируса или в 2022 году появится совершенно новый вариант коронавируса.
Эксперты уверены — скорее всего, в этом году появится еще один опасный вариант коронавируса, который приведет к новой волне COVID-19. Но трудно предсказать, как быстро будет распространяться новый штамм и насколько хорошо он сможет уклоняться от иммунной системы человека. Будет ли он опаснее для организма, чем предыдущие версии SARS-CoV-2?
Каким должен быть новый штамм?
Омикрон получил преимущество перед дельта как из-за высокой трансмиссивности, так и из-за того, что он уклоняется от иммунной защиты вакцинированных и ранее инфицированных людей. Это позволило варианту заразить часть населения, которую не затронул штамм дельта. Чтобы конкурировать с омикроном, будущие варианты вируса должны стать такими же заразными и получить возможность уклоняться от иммунитета.
Как отметил в интервью LiveScience Картик Чандран, вирусолог и профессор микробиологии и иммунологии в Медицинском колледже Альберта Эйнштейна в Нью-Йорке, «нет никаких оснований полагать, что вирусу не хватает места на генетическом уровне». Нас ждет больше вариантов и мы еще увидим похожие волны заражения, отметил он. Это значит, что человечество ждет всплеск уровня заражения после появления нового варианта. Однако насколько он станет вирулентным (какой будет тяжесть заболевания, вызванного вирусом) — остается неясным.
Более заразный и менее опасный?
Учитывая текущий уровень распространения коронавирусной инфекции во всем мире (более 2 млн случаев за сутки) и уровень мутаций SARS-CoV-2, вполне предсказуемо появление новых вариантов. И вот как они могут получить конкурентное преимущество и стать особо опасными.
Вирусы должны размножаться и распространяться на новые хосты. Наиболее успешным вирусам удается это, не вызывая при этом симптомов. Иными словами, вирусу невыгодно убивать своего хозяина, прежде чем он сможет распространиться.
Уже известно, что омикрон с меньшей вероятностью вызывает тяжелое течение болезни, чем предыдущие варианты. Отчасти это может быть связано с тем, что он активно размножается в верхних дыхательных путях, что также может способствовать более легкому распространению штамма. В этом случае можно предположить, что вирус станет менее вирулентным из-за повышенной способности «прыгать» между хостами. Но нет никакой гарантии, что следующий вариант будет таким же «компромиссным» — заразным, но не опасным. Как отмечает Карен Моссман, профессор патологии и молекулярной медицины в Университете Макмастера в Онтарио, «совокупность мутаций, обеспечивающих избирательное преимущество, также может вызывать более тяжелое заболевание».
Например, мутации, которые наделяют вирус способностью невероятно быстро размножаться или ускользать от антител, могут повышать вероятность того, что вирус вызовет серьезную инфекцию. Пример такого поведения — штамм дельта. Он распространялся легче, чем все предыдущие варианты коронавируса, но при этом удвоил риск госпитализации для непривитых людей по сравнению с альфа, сообщает The New York Times. ВИЧ и Эбола — примеры вирусных заболеваний, которые не стали менее тяжелыми, несмотря на то, что существуют десятилетиями. До своего искоренения такой была и оспа.
Идея о том, что вирус со временем станет менее вирулентным, имеет право на существование, отмечают ученые, однако гарантировать это нельзя. Зачастую, когда вирусы реплицируются и меняются, отдельные мутации в геноме взаимодействуют друг с другом и могут приводить к неожиданным результатам. Это явление, называемое эпистазом, приводит к тому, что эволюцию и поведение будущих вариантов невероятно трудно предсказать.
Всему есть предел
В целом существуют физические и генетические ограничения, которые ограничивают возможности развития SARS-CoV-2. Некоторые из них не позволяют вирусу становиться все более заразным до бесконечности. По этой причине ученые предполагают, что трансмиссивность (или заразность) вируса в конечном итоге выровняется и перестанет увеличиваться.
На физическом уровне вирусы должны сохранять баланс, но это ограничивает их трансмиссивность. По сути, вирус представляет собой микроскопическую коробку, полную генетического материала. Она должна быть достаточно прочной, чтобы сохранить генетический материал в безопасности, когда он попадает в организм и во внешний мир. Но, чтобы заразить клетки, этот ящик должен открыться, чтобы выпустить генетический материал вируса. Слишком стабильный вирус не может эффективно заражать клетки. Как отмечают ученые, на генетическом уровне вирус может накопить только определенное количество мутаций, прежде чем начнет работать со сбоями.
Например, вирусу нужен шиповидный белок, чтобы плотно прилегать к рецептору на клетках человека, чтобы вызвать инфекцию. Спайковые мутации могут помочь ему скрыться от антител к прошлым вариантам. Так, омикрон несет около 30 мутаций в своем шипе, некоторые из которых помогают варианту уклоняться от иммунной системы. Но, скорее всего, существует предел тому, сколько их может выдержать шип, прежде чем его способность подключаться к человеческим клеткам начнет давать сбои.
В этом отношении у вируса все еще есть некоторое генетическое пространство для маневра. Согласно недавнему исследованию, SARS-CoV-2 может противостоять большому количеству «лишних» мутаций, сохраняя при этом способность внедряться в клетки человека. «Большая структурная гибкость, которую мы наблюдали в шиповидном белке SARS-CoV-2, предполагает, что омикрон вряд ли станет концом истории этого вируса», — рассказал старший автор исследования доктор Джонатан Абрахам, доцент кафедры микробиологии Гарвардского медицинского университета в интервью The Harvard Gazette.
Что в итоге?
Насколько опасен будет следующий вариант коронавируса, сказать сложно. Неизвестно, и откуда появится следующий опасный штамм. Возможно, он произойдет независимо от линии омикрона. Этот штамм произошел от другой ветви генеалогического древа коронавируса, в отличие от дельта, хотя в то время он была преобладающим. Следующий вариант может иметь аналогичную историю происхождения.
Читать далее
Физики предложили новую теорию, объясняющую массу бозона Хиггса
Омикрон и дети: как болеют новым штаммом самые маленькие и на что обратить внимание
Посмотрите на летающий мотоцикл из Японии. Он стоит $777 000 и летает 40 минут