Подсказку дают новые варианты «омикрона». Родственные «омикрону» субварианты BA.4 и BA.5 стоят за новой волной COVID-19, начавшейся в Южной Африке, но они же могут быть триггерами более предсказуемой картины будущего для SARS-CoV-2, пишет научный журнал Nature.
Спустя полгода после того, как исследователи в Южной Африке идентифицировали вариант «омикрон» SARS-CoV-2, два ответвления от него вновь стали причиной всплеска заболеваемости. Исследования, опубликованные в последние несколько недель, показывают, что эти субварианты более трансмиссивны, чем первый «омикрон», и могут уклоняться от иммунной защиты, обеспечиваемой как предыдущей инфекцией, так и вакцинацией.
«Мы определенно переживаем «эпоху возрождения» в Южной Африке, и, похоже, вызвали этот всплеск исключительно BA.4 и BA.5, — говорит Пенни Мур, вирусолог из Университета Витватерсранда в Йоханнесбурге (ЮАР), где создана научная группа по изучению новых вариантов. — Мы наблюдаем просто фантастический рост инфекций. Из сотрудников моей лаборатории не болеет в данный момент только 6 человек».
При этом ученые говорят, что пока не ясно, вызовут ли BA.4 и BA.5 большой всплеск госпитализаций в ЮАР или в других странах. Высокие уровни популяционного иммунитета, обеспеченные как предыдущими волнами вируса, включая вызванную «омикроном», так и вакцинацией, могут сгладить значительную часть ущерба, который ранее ассоциировался с появлением новых вариантов SARS-CoV-2.
Более того, подъем распространения BA.4 и BA.5, а также ВА.2.12.1 — еще одного ответвления «омикрона», зафиксированного в Северной Америке, — может означать, что волны SARS-CoV-2 начинают приобретать предсказуемый характер, а из циркулирующих штаммов могут периодически «рождаться» новые волны. «И это первые признаки того, что вирус развивается иначе по сравнению с первыми двумя годами пандемии, когда варианты, казалось, появлялись из ниоткуда», — говорит Тулио де Оливейра, биоинформатик из Стелленбошского университета (ЮАР), руководитель одного из научных исследований по новым сублиниям «омикрона».
Рисунок 1. Эволюция патогена
На диаграмме показано развитие коронавируса SARS-CoV-2 и появление нескольких его вариантов. Последними на данный момент выступают ВА.4 и ВА.5 в линии «омикрона», преобладавшей в этом году.
Преимущества в трансмиссивности?
Проанализировав вирусные геномы из клинических образцов, де Оливейра и его коллеги установили, что линия BA.4 появилась в середине декабря 2021 года, а BA.5 — в начале января 2022-го. С тех пор распространенность этих субвариантов только возрастала, и в настоящее время на них приходится 60–75 % случаев COVID-19 в Южной Африке. Исследователи также выявили эти варианты в более чем десятке других стран, в основном в Европе.
Исходя из роста числа случаев BA.4 и BA.5 в Южной Африке, которое в настоящее время составляет в среднем около 5 тысяч в день (еще в конце марта этот показатель был порядка 1 200), исследовательская группа де Оливейры считает, что эти субварианты распространяются немного быстрее, чем подлиния BA.2 «омикрона» (которая сама по себе была немного более трансмиссивной, чем первый вариант BA.1). Их работа опубликована на сервере препринтов medRxiv и еще не прошла экспертную оценку.
По словам Тома Венселеерса, эволюционного биолога из Левенского католического университета в Бельгии, повышение трансмиссивности — это «довольно значительное преимущество для вируса», сходное с теми, что имели некоторые другие быстро распространяющиеся варианты SARS-CoV-2 по сравнению со своими предшественниками. «Если проанализировать все доступные данные, то может оказаться, что новая волна инфекции будет весьма значительной», — предполагает он.
Джесси Блум, вирусолог и эволюционный биолог из Исследовательского центра Фреда Хатчинсона в Сиэтле (США), согласен с тем, что BA.4 и BA.5 распространяются быстрее, чем другие линии «омикрона». «Пока неясно, почему они более трансмиссивны, — говорит он. — Одна из возможностей заключается в том, что они просто по своей природе лучше передаются. Другой вариант заключается в том, что эти разновидности лучше ускользают от иммунных реакций, прежде всего антительных, что позволяет им заражать людей с уже существующим иммунитетом».
Оба варианта тесно связаны с BA.2. Прежде всего BA.4 и BA.5 несут ключевую мутацию F486V в S-белке, ответственном за инфицирование и являющемся основной мишенью иммунного ответа. Команда Джесси Блума ранее обнаружила, что эта мутация может помочь вариантам уклониться от антител, блокирующих вирус.
Дальнейшие исследования позволяют предположить, что случаи заражения BA.4 и BA.5 растут, по крайней мере, частично, благодаря хорошей способности субвариантов ускользать от иммунного ответа. Группа исследователей под руководством вирусолога Алекса Сигала из Африканского научно-исследовательского института здравоохранения в Дурбане (ЮАР) проанализировала образцы крови 39 человек, заразившихся во время первой волны «омикрона», 15 из которых были вакцинированы. Их исследование также опубликовано на сайте medRxiv.
В лабораторных экспериментах антитела были в несколько раз менее эффективны в предотвращении заражения клеток вирусами BA.4 или BA.5, чем в предотвращении заражения оригинальным штаммом «омикрон». Однако антитела, полученные от людей, прошедших вакцинацию, были более эффективны против новых вариантов, чем антитела, полученные от людей, чей иммунитет был обусловлен исключительно инфекцией BA.1.
Другое исследование под руководством вирусолога Сяоляна Се из Пекинского университета (КНР), опубликованное на сервере препринтов ResearchSquare, также показало, что антитела, вызванные заражением BA.1, были менее эффективны против BA.4 и BA.5. Пенни Мур говорит, что полученные результаты согласуются с еще неопубликованными данными ее экспериментов.
По мнению Алекса Сигала, способность BA.4 и BA.5 избегать иммунитета, хотя и не является драматической, «достаточно серьезна, чтобы породить проблемы и привести к волне инфекций» — но эти субварианты вряд ли вызовут заболевание гораздо более серьезное, чем наблюдалось во время предыдущей волны, особенно у вакцинированных людей. Так думает и Джесси Блум: «Они явно имеют преимущество в «побеге» от антител, что является одним из факторов, способствующих их распространению».
Число госпитализаций в Южной Африке неуклонно растет, но исследователи считают, что пока слишком рано говорить о том, окажут ли BA.4 и BA.5 значительное давление на системы здравоохранения. Ведь в ЮАР высокий процент иммунного населения.
Новая вспышка на родине «омикрона»
В Южной Африке снова образовалась «горячая точка» коронавирусной пандемии из-за появления новых вариантов. А ведь считанные месяцы прошли после того, как здесь в ноябре 2021 года впервые на планете был обнаружен эпицентр штамма «омикрон», вызвавшего беспрецедентную по масштабам волну заражений. При этом в большинстве случаев вызываемое этим штаммом заболевание протекало в умеренной форме.
Новые сублинии предположительно являются еще более заразными и резистентными к иммунным антителам. Количество заражений в ЮАР увеличилось в 4 раза за месяц, растет и число госпитализаций, прежде всего в провинции Гаутенг, которая стала ранее эпицентром первой волны «омикрона».
Появившиеся подварианты ВА.4 и ВА.5 способны вызывать симптомы у людей, уже переболевших «омикроном» всего несколько недель или месяцев тому назад. Пока остается неясным, спровоцирует ли эта новая волна рост числа умеренных или более тяжелых форм болезни. Эксперты Университета Восточной Англии, например, высказывают уверенность, что инфекция будет протекать у большинства пациентов в нетяжелой форме.
Рисунок 2. Заболеваемость в ЮАР, ассоциированная с вариантами SARS-CoV-2
После появления штаммов ВА.4 и ВА.5 количество случаев заражения COVID-19 в Южной Африке снова начало расти.
Будет ли следующий пик?
Хотя субварианты BA.4 и BA.5 были обнаружены в нескольких европейских странах и в Северной Америке, они могут и не спровоцировать появление здесь новой волны COVID-19 — по крайней мере сразу. Близкородственный вариант BA.2 только что «пронесся» по Европе, поэтому иммунитет населения все еще может быть высоким. «Это дает надежду на то, что, возможно, в Европе новые сублинии будут иметь меньшее преимущество и вызовут меньшую волну», — предполагает Том Венселеерс.
В некоторых частях Северной Америки наблюдается рост других подлиний «омикрона», у которых мутации белка-шипа происходят в тех же участках, что и у BA.4 и BA.5. Один из таких вариантов — BA.2.12.1 — обладает способностью уклоняться от антител, вызванных предыдущей инфекцией «омикрона» и вакцинацией, согласно исследованию, выполненному под руководством вирусолога Дэвида Хо из Колумбийского университета в Нью-Йорке.
Появление новых штаммов говорит о том, что линия «омикрон» продолжает набирать обороты, подрывая уже существующий иммунитет. «Совершенно очевидно, что в эволюции «омикрона» есть несколько дыр, которые постепенно заполняются этими новыми субвариантами», — считает Дэвид Хо.
Если SARS-CoV-2 продолжит идти по этому пути, траектория его развития может стать похожей на эволюцию других респираторных инфекций, прежде всего гриппа. В этом сценарии ослабляющие иммунитет мутации в циркулирующих вариантах, таких как «омикрон», могут сочетаться с провалами в популяционном иммунитете и стать ключевыми факторами порождения периодических волн инфекции. Все предыдущие варианты, включая «альфу», «дельту» и «омикрон», существенно отличались от своих непосредственных предшественников, и все они возникли из отдаленных ветвей семейного древа SARS-CoV-2.
Все большее число ученых сегодня говорит, что не стоит исключать новых подобных сюрпризов от SARS-CoV-2. Например, «дельта» не исчезла полностью, и по мере повышения глобального иммунитета к «омикрону» и его столь стремительно растущему семейству потомок «дельты» может вернуться. Независимо от источника, новые варианты появляются примерно каждые 6 месяцев, отмечает Том Венселеерс и задается вопросом, будет ли это тот самый сценарий, в который уложатся эпидемии COVID-19. Джесси Блум подтверждает, что закономерности, которые наблюдались до сих пор, позволяют выстраивать перспективу будущего именно таким образом, тем не менее следует «сохранять осторожность в экстраполяции общих правил из-за довольно короткого периода наблюдения».
В тему
Растет число стран, где выявлены различные подвиды варианта «омикрон» SARS-CoV-2, следует из еженедельной эпидемиологической сводки по COVID-19, представленной ВОЗ. «Три подвида BA.4, BA.5 и BA.2.12.1 приобрели несколько дополнительных мутаций, которые могут повлиять на их характеристики: BA.4 и BA.5 имеют мутации deal 69/70, L452R и F486V; BA.2.12.1 — мутации L452Q и S704L. Согласно информации GISAID — международной базы данных геномов вирусов — и отчетам региональных отделений ВОЗ и государств, число случаев и число стран, сообщающих об обнаружении этих трех вариантов, неуклонно растет», — говорится в документе.