Показать скрытый текст Дещо про 3 відомі мутації коронавірусу - від фахівця
Коли запаси кисню в лікарнях бразильського міста Манаус закінчилися, для екстреної евакуації викликали військово-повітряні сили, тоді як медичні працівники відчайдушно намагалися врятувати життя, проводячи штучну вентиляцію легенів. Для тих, кого не вдавалося врятувати, залишалися тільки морфін і прощальний потиск руки.
Наскільки би катастрофічною не була ситуація для тих, хто постраждав від пандемії, руйнівний спалах у Манаусі став причиною ще гучніших сигналів тривоги для урядів й організацій у всьому світі, які ведуть боротьбу з пандемією. У Великій Британії й Південній Африці кількість таких випадків продовжує збільшуватися, і, як і в Манаусі, вони головним чином, схоже, обумовлені появою нових варіантів коронавірусу.
Три проблемних варіанти
Питання про назви цих «проблемних варіантів», як їх називають учені, дещо заплутане. Для простоти їх згадують як бразильський, південноафриканський і британський. Усі з’явилися нещодавно і мають кілька мутацій, що знаменують помітний зсув в еволюції вірусу. Схожі варіанти майже напевно непомітно поширюються і зараз. Швидше за все, будуть розвиватися й інші.
Незважаючи на те що ці три варіанти незалежно виникли на трьох різних континентах, вони мають вражаючу подібність. Кожен із них за стислий час пройшов кілька мутацій, велика їх кількість відбулася в гені, що дає «інструкції» зі створення шипового білка вірусу.
Шиповий білок — це місце, де точаться ключові битви між людиною і вірусом (і вакцини теж працюють тут). Він є ключем до того, як вірус взаємодіє з людським тілом — як стосовно імунної реакції, так і в поєднанні й проникненні в клітини дихальних шляхів людини.
Кілька мутацій не тільки вплинули на цей білок, але ідентичні мутації окремо виникли як у «проблемних варіантах», так і в інших вірусних лініях. По суті вірус неодноразово мав справу з одними й тими самими еволюційними рішеннями конкретних проблем. Це явище відоме як еволюційна конвергенція (наприклад, це стосується незалежної еволюції крил у кажанів, птахів і комах).
Зрозуміти, як ці мутації можуть уплинути на поведінку коронавірусу на молекулярному рівні, доволі складно. Роботу щодо заповнення прогалини між «генотипом» кожного варіанта (мутаціями) і його «фенотипом» (як швидко він поширюється) активізують у Великій Британії та в інших країнах, але це вимагатиме постійних мультидисциплінарних зусиль.
Сузір'я мутацій
Завдання ускладнюється тим, що в цих варіантах накопичилося кілька мутацій (так званих сузір'їв). Британський варіант, наприклад, має 23 окремі мутації, що являють собою помітний еволюційний стрибок без відомих проміжних варіантів (в еволюційному ланцюзі є «відсутні ланки»).
Хоча не всі мутації вважають важливими, ефект будь-якої індивідуальної мутації може бути змінено присутністю інших мутацій (ефект, названий епістазією). Це значно ускладнює завдання точного визначення того, що роблять ці мутації, й оцінку ризику появи нових варіантів тільки на основі даних про послідовності.
Незважаючи на ці труднощі, поєднання обчислювального аналізу й лабораторних експериментів надало цінні докази впливу цих мутацій. Наприклад, одна мутація, знайдена у всіх трьох варіантах, — N501Y. Назва відноситься до змін у шиповому білку, де тип амінокислотної молекули, розташованої в позиції 501, змінився з аспарагіну (N) на тирозин (Y).
Позиція 501 на рецепторно-зв'язувальному домені — частині шипового білка, який прикріплюється до певного рецептора (ACE2) на клітинах людського тіла — і ця зміна, здається, підсилює зв’язування між вірусом і клітинами людини. Однак з причин, які залишаються невідомими, ефект N501Y значно посилюється у поєднанні з іншими мутаціями.
Інші мутації в шиповому білку забезпечують вірусу певний захист від імунної відповіді. Приклади включають E484K (знайдений у бразильських і південноафриканських варіантах, але не в британському варіанті) і мутацію в британському варіанті, у якої вилучені дві амінокислоти (Del69−70) і який неодноразово трапляється в комбінації з мутаціями в рецепторно-зв'язувальному домені.
Тиск відбору
Конкретні еволюційні виклики і тиск відбору, які сприяють виживанню одних варіантів вірусу порівняно з іншими, можуть сприяти появі «проблемних варіантів». Це допоможе пояснити, чому вони так швидко набувають кілька мутацій або чому ці варіанти починають з’являтися зараз.
Можливим поясненням появи британського штаму є те, що він виник в однієї хронічно інфікованої людини з ослабленою імунною системою, яка лікувалася плазмою крові з антитілами, отриманими від одужалої людини. Це дало б суттєву перевагу будь-якому варіанту, який міг би протистояти терапевтичним антитілам. Але це залишається теорією.
Друга можливість пов’язана з появою бразильського варіанта. Нинішня хвиля заражень у Манаусі — це всього лише найсвіжіша катастрофа COVID-19, що вразила це місто. Попередні хвилі, можливо, призвели до зараження 76% населення. У результаті високий рівень імунітету населення міг дати поштовх мутаціям у шиповому білку.
Социальные закладки