«Коронавирус научился быстрее распространяться

25.11.2020г.

Мировая звезда вирусологии Евгений Кунин — об особенностях генома SARS-CoV-2, эффективности вакцин и мутациях патогена

Анна Урманцева


https://postnauka.ru/files/images/1/...EenQETS1g8.jpg



Евгений Кунин

Вакцины от COVID-19 могут вызывать иммунитет даже лучше, чем само заболевание. Об этом в интервью «Известиям» рассказал вирусолог, ведущий научный сотрудник Национального центра биотехнологической информации Национальной медицинской библиотеки Национальных институтов здравоохранения США, признанный эксперт в эволюционной и вычислительной биологии Евгений Кунин. Проанализировав 200 тыс. геномов SARS-CoV-2, специалист понял, что мутирует коронавирус медленно, но он научился быстрее распространяться. Также, по словам Евгения Кунина, нам не стоит ждать выработки естественного коллективного иммунитета.


— Евгений Викторович, мы говорим с вами в разгар пандемии. Главный вопрос, который волнует людей: сработают ли вакцины?
— Вакцины от COVID-19 могут вызывать иммунитет даже лучше, чем само заболевание. Это выглядит парадоксально, но вполне вероятно, что так получится.
https://cdn.iz.ru/sites/default/file...?itok=n0DQDsXv



— Вы имеете в виду любые вакцины?
— Любые, не использующие живого вируса. А это — все вакцины.


— Так ведь не было ни разу? Ни разу в истории человечества вакцина не вызывала иммунитет более стойкий, нежели сама болезнь.

— Да, насколько мне известно, так не было ни разу. Ни с корью, ни с оспой… Но SARS-CoV-2 — очень сложный вирус среди РНК-содержащих. И похоже, что у него есть специальные гены, которые влияют на иммунитет хозяина, подавляя его. И, если это так, вероятно, вакцина может работать лучше, чем иммунитет у переболевших. Так как в вакцине представлены или фрагменты вируса, или использован его инактивированный (убитый) вариант. То есть препарат вызывает реакцию иммунитета, но при этом не подавляет его.

— У SARS-CoV-2 есть какие-то дополнительные гены?

— Да. Их же имеет первый SARS (вызвавший вспышку атипичной пневмонии в 2002–2003 годах) и MERS (вспышка ближневосточного респираторного синдрома в 2012–2013 годах). Именно эти гены, по-видимому, влияют на иммунитет. Мы их также находим в ближайших родственниках таких же коронавирусов у летучих мышей.


https://cdn.iz.ru/sites/default/file...?itok=ssvFVBhk Фото: РИА Новости/Пресс-служба АФК «Система»



https://cdn.iz.ru/sites/default/file...?itok=BeHkzh_Y




— Где располагаются эти гены?
— В конце генома. А вот за что они отвечают — непростой вопрос. Мы сделали любопытное наблюдение: длительность инкубационного периода заболеваний, вызываемых разными эрэнковыми вирусами, коррелирует со сложностью их генома. То есть более сложные вирусы, у которых больше генов, вызывают при заражении более длинный инкубационный период.

— SARS-CoV-2 сильно мутирует?

— По меркам эрэнковых вирусов он мутирует очень медленно. Это нужно понимать правильно. Все эрэнковые вирусы мутируют быстро, но среди них вот этот — медленнее всего.

— Сколько геномов коронавируса вы изучили?

— Мы видели 200 тыс. геномов SARS-CoV-2, из них в хорошем качестве примерно 40 тыс. Сравнивая их, мы пытались проследить эволюцию. Сейчас понятно, что вирус несомненно адаптируется: приспосабливается к тому, чтобы лучше распространяться в популяции хозяина. Наблюдается сложная динамика циркулирования его штаммов в разных частях мира, тут есть тенденции как к глобализации, так и к местной диверсификации. И эти тенденции борются друг с другом.


https://cdn.iz.ru/sites/default/file...?itok=DE-_STq7


— Как он меняется?

— Коронавирус научился быстрее распространяться.

— А тяжесть протекания COVID-19 и смертность увеличиваются?

— Нет.

— Можно ли сказать, что во вторую волну больше зараженных, поскольку вирус адаптировался?

— Это слишком смелое заявление. Действительно, сейчас заболевших больше, а смертность стала меньше. Но здесь накладывается слишком много факторов. Это и человеческое поведение, и погода, которая в некоторых случаях все-таки снижает иммунитет, и стратегия тестирования. Глядя на ежедневный прирост количества зараженных, мы не всегда понимаем, что означает это число. Можно сказать так: рост числа зараженных обусловливается многими факторами, и мутации вируса — один из них, но не главный.


https://cdn.iz.ru/sites/default/file...?itok=Ll-8ghK_ Фото: пресс-служба РФПИ

— Известно несколько подтвержденных случаев повторного заражения COVID-19 разными штаммами коронавируса. Значит ли это, что вакцина может не сработать?

— Из общих соображений представляется, что повторное заражение не может быть значимым фактором на коротком промежутке времени. А как будет через годы, никто не знает. Описанные случаи повторного заражения, с моей точки зрения, могут говорить о иммунодефиците у пациентов. С этим нужно разбираться.


https://cdn.iz.ru/sites/default/file...?itok=QaxwfuX1


— Все очень ждут выработки естественного коллективного иммунитета. Когда этот момент наступит?

— Думаю, на него рассчитывать не нужно. Он, скорее всего, не возникнет при нынешних параметрах инфекции. Мы сейчас часто используем в наших работах математическое моделирование хода эпидемии. Это позволяет получить хотя бы приблизительные ответы, в каком направлении эволюционирует вирус, возможно ли достижение коллективного иммунитета и будут ли вирусы персистировать (постоянно пребывать. — «Известия») в популяции или они из нее исчезнут. Наши расчеты говорят, что выработка естественного коллективного иммунитета маловероятна. Как и снижение заразности коронавируса. Мораль такова: чтобы покончить с пандемией, реальной альтернативы вакцинам просто нет.

— То есть шведы, пытаясь выработать как можно быстрее коллективный иммунитет естественным путем, получается, сильно ошиблись?

— Да, видимо, они неправы. Но вот что реально происходило в Швеции, с этим надо разбираться. Они декларировали отсутствие карантинных мер, но в реальности защищались немногим хуже, чем другие страны. Как шутили по этому поводу: в Швеции трудно поддерживать безопасную дистанцию полтора метра, поскольку она там пять.


https://cdn.iz.ru/sites/default/file...?itok=2tT4dRw9 Фото: ИЗВЕСТИЯ/Константин Кокошкин


— А что показывают модели — карантинные меры вообще работают?

— Да. Это модели показывают однозначно. Карантинные меры реально снижают распространение инфекции.


https://cdn.iz.ru/sites/default/file...?itok=UXz-mAj4


— Говорят, что нулевой пациент с COVID-19 появился 19 ноября 2019 года. Ваши модели подтверждают это?
— Мы не занимались экстраполяцией в прошлое. Но можно сказать точно, что в январе 2020 года было уже некое разнообразие вируса в человеческой популяции. Геномов 2019 года у нас нет.

— Есть две противоположные гипотезы возникновения коронавируса. Одни эксперты говорят, что он проник в человеческую популяцию из природы. Другие считают, что патоген могли доработать. Сторонники последней идеи обращают внимание на фуриновую вставку — это небольшой фрагмент генома, которая кажется им подозрительной. Что вы о ней думаете?

— Она действительно выглядит подозрительной. Причем в очень определенном смысле. Она почти наверняка не происходит из генома данного вируса. Такая вставка может возникнуть двумя путями. Либо путем дупликации из этого же генома, когда полимераза ошибается и удваивается определенный кусочек последовательности. Либо путем рекомбинации — это процесс перегруппировки генетического материала, в результате которого появляются новые сочетания генетических структур. И источник для рекомбинации может быть разным. Что ясно про эту вставку: она не возникла ни путем дупликации, ни путем рекомбинации с геномами того же вируса. Там совсем другой нуклеотидный состав. Хотя вставка и короткая, в геноме коронавирусов таких последовательностей нет. Таким образом, единственный путь ее возникновения — рекомбинация с какими-то клеточными генами. Прямо сейчас мы исследуем этот вопрос и через некоторое время выпустим статью на эту тему.


https://cdn.iz.ru/sites/default/file...?itok=p2vukt5o Фото: РИА Новости/Владимир Федоренко

— Какие есть кандидаты на звание источника для рекомбинации?

— Такие кандидаты есть в том числе в генах летучих мышей. Но с уверенностью тут сделать выводы, наверное, не удастся никогда, так как эта вставочка очень коротенькая: всего 12 нуклеотидов.

— А может она быть взята прямо из человеческого генома?

https://cdn.iz.ru/sites/default/file...?itok=vdRN__ET


— Абсолютно этого исключить невозможно. Но я думаю, что это всё же маловероятно. С моей точки зрения, это произошло в каком-то другом животном, и вирус перескочил на человека, уже имея такую вставку. Но категорически исключать этого не могу.

— Может быть вы слышали историю про китайскую магистерскую работу под названием «Анализ шести пациентов с тяжелой пневмонией, вызванной неизвестными вирусами». В ней описаны похожие на COVID-19 заболевания у шести шахтеров, очищавших в 2012 году штольни от экскрементов летучих мышей. Их образцы крови и вырезанный тимус (иммунный орган, где концентрируются вирусы) предположительно были отправлены в Уханьский институт вирусологии. Есть гипотеза, что эта рекомбинация произошла в легких этих шахтеров. Могло ли такое произойти?

— Возможны самые различные сценарии. И этот не исключен. Экзотический немного вариант, но почему нет?

— Могли ли эту вставку внести вручную? Ведь технологии адаптации вирусов к человеческим клеткам и повышение патогенности вирусов уже разработаны. А одна из них была описана в знаменитой статье 2015 года в журнале Nature.

— Мы тут уходим в область конспирологии, а туда я не хожу. Давайте так: законов природы, которые запрещали бы такое сделать, нет. Но в принципе все лаборатории такого уровня, как Уханьская, соблюдают протоколы. Тут опираться можно только на презумпцию невиновности. И если какое-то расследование обнаружит следы, мы будем рассматривать эти варианты. Никто не отрицает, что вирус можно в лаборатории адаптировать к человеческим клеткам. И в 2015 году была сделана хорошая научная работа. Но у нас нет никаких данных о том, что SARS-CoV-2 является результатом таких экспериментов.


https://cdn.iz.ru/sites/default/file...?itok=Q5nlVO7V Фото: РИА Новости/Константин Михальчевский


https://cdn.iz.ru/sites/default/file...?itok=lk2j1I6w


— 1 декабря вы выступите перед молодыми российскими учеными на форуме «Наука будущего – наука молодых». О чем расскажете?

— Я буду говорить, что нам, вирусологам, во многом удалось разобраться. Мы поняли, что такое вирусы в широком плане, какие это разнообразные важные объекты, какова траектория их эволюции. Я надеюсь внушить энтузиазм студентам и молодым ученым в плане того, что в наши дни есть очень большие технологические возможности, которые позволяют получить интересные и важные научные результаты, о которых десять лет назад невозможно было даже подумать. А будущее — еще более многообещающе.

— Кстати о будущем. Когда закончится эта пандемия?

— Конкретного прогнозного сценария нет, и не думаю, что его можно разработать. Слишком много неопределенностей. Но вакцинация становится реальностью, и не нужно быть специалистом, чтобы предположить: если не произойдет какой-то неприятности с вакциной (что кажется маловероятным), то к концу следующего лета пандемия закончится.

Справка «Известий»

Закончивший МГУ имени М.В. Ломоносова вирусолог Евгений Кунин — один из самых цитируемых ученых современности. Его индекс Хирша составляет 171 (по Web of Science). У самого цитируемого российского ученого этот показатель равен 98.
С 1991 года Кунин живёт в Америке и работает в Национальном центре биотехнологической информации. Является редактором секции «Анализ генома» в научном журнале Trends in Genetics. Евгений Кунин является главным редактором научного журнала с открытым доступом и открытым рецензированием Biology Direct .

https://iz.ru/1091396/anna-urmantcev...prostraniatsia