Чи впливають мутації збудника COVID-19 на його заразність?

Нові дослідження показали, що жодна з ідентифікованих на даний момент мутацій SARS-CoV-2 не підвищує трансмісивність цього коронавірусу, тобто його здатність до передачі або, простіше кажучи, його заразність.

Після вивчення значної кількості мутацій SARS-CoV-2 британські вчені, автори нового дослідження, не виявили жодної з них, яка могла б сприяти передачі вірусу.

Дані, опубліковані в журналі Nature Communications, здатні допомогти вченим ефективно відстежувати можливі мутації небезпечного коронавірусу, оскільки в цьому дослідженні брали участь і люди, які були щеплені проти нього.

Вірусна мутація

SARS-CoV-2, вірус, що викликає коронавірусну інфекцію COVID-19, циркулює у людській популяції приблизно 1 рік. Однак протягом цього часу він зазнав певних змін.

Віруси поширюються, розмножуючись в організмі господаря. Якщо все йде за планом, ця реплікація призводить до появи генетично ідентичних копій вірусу, які проникають в нові клітини організму хазяїна. У випадку COVID-19 це переважно клітини дихальних шляхів людини.

Однак в процесі реплікації вірус також може мутувати.

Вірусна мутація трапляється з однієї з трьох причин. Або виникає помилка під час процесу реплікації, або мутація відбувається тому, що в організмі хазяїна присутній інший вірус. Окрім цього, мутація також може бути наслідком впливу на вірус імунної системи людини.

Мутації є ключовими для еволюції вірусу, як і для інших організмів. Якщо мутація покращує здатність вірусу до реплікації, мутація, швидше за все, передається і може поширюватися в геометричній прогресії.

Якщо мутація шкідлива для здатності вірусу до реплікації, вона передається з меншою ймовірністю. Нейтральні мутації можуть передаватися залежно від інших факторів.

У разі SARS-CoV-2 ключовим питанням є те, наскільки мутації коронавірусу покращують його здатність до реплікації, наприклад, роблячи більш ефективним його здатність протистояти імунній системі людини.

Вірус SARS-CoV-2 є заразним, і внаслідок захворювання, яке він може спричинити, у всьому світі загинуло понад 1,4 мільйона людей. Якби SARS-CoV-2 мутував так, щоб стати більш трансмісивним, більш заразним, рівень смертності, ймовірно, зріс би ще більше.

Вчені провели аналіз понад 46 000 зразків SARS-CoV-2

Щоб визначити, чи збільшують мутації SARS-CoV-2 його передачу, вчені, які стоять за цим дослідженням, проаналізували зразки його геному від 46 723 людей з 99 країн.

За словами співавтора дослідження доктора Люсі ван Дорп (Lucy van Dorp) з Інституту генетики при Університетському коледжі Лондона, Велика Британія, «не може не вражати кількість геномів SARS-CoV-2, що використовуються для наукових досліджень».

«На початку пандемії ми зрозуміли, що нам потрібні нові підходи до аналізу величезних обсягів даних – майже в режимі реального часу – для виявлення нових мутацій вірусу, які можуть вплинути на його передачу або тяжкість симптомів», – додає вона.

Набір даних, які проаналізували вчені, включав зразки, відібрані до кінця липня 2020 року.

У початкових 46 723 зразках вчені виявили 12 706 випадків вірусної мутації. Водночас дослідників особливо зацікавили 398 мутацій, які, ймовірно, траплялися кілька разів спонтанно.

Теоретично це могло б вказувати на те, що такі мутації, швидше за все, посилюють передачу вірусу, а не мають нейтральний ефект і передаються випадково.

Нарешті вчені виявили 185 мутацій, які відбулися спонтанно принаймні три рази кожна.

Щоб визначити, чи покращують ці мутації шанси на передачу, вчені створили моделі еволюційного дерева вірусу, відстежуючи, наскільки поширеною є кожна мутація вздовж певної еволюційної гілки.

Якщо мутація часто траплялася у нащадків, це, ймовірно, збільшувало шанси на передачу вірусу.

Мутації вірусу і здатність до передачі

Простеживши еволюційний розвиток 185 мутацій, кожна з яких траплялася три рази незалежно одна від одної, вчені не виявили жодних доказів того, що якісь із них збільшують шанси на передачу вірусу.

Натомість вони виявили, що більшість мутацій були нейтральними, коли мова заходила про вірусну передачу.

Здається, мутації в основному виникали внаслідок активності імунної системи людини. Алгоритм цього явища відрізнявся від того, як поводився вірус, коли він переходив від людей до норок, що вчені проаналізували окремо.

Як каже доктор ван Дорп: «Коли ми аналізували геноми вірусів, отримані від норок, ми були вражені тим, що одна і та ж мутація з'являлася знову і знову на різних фермах норок, попри те, що у людей одній й ті ж самі мутації спостерігалися рідко».

За словами керівника дослідження, професора Франсуа Баллу (Francois Balloux) з факультету біологічних наук Лондонського університетського коледжу, це може означати, що ключова подія мутації SARS-CoV-2 у людей сталася дуже скоро після того, як вірус здійснив перехід у людську популяцію з досі невстановленої тварини-хазяїна.

«Ми цілком могли пропустити цей період ранньої адаптації вірусу до людини. Раніше ми оцінювали, що SARS-CoV-2 потрапив в організм людини в жовтні або листопаді 2019 року, але перші геноми у нас датуються самим кінцем грудня. На той час вірусні мутації, які мають вирішальне значення для передачі інфекції у людей, вже могли виникнути і стати фіксованими, що тепер заважає нам їх вивчати», – каже дослідник.

У відповідь на масову вакцинацію населення земної кулі проти SARS-CoV-2, яка вже почалася у деяких країнах, цей коронавірус, найімовірніше, зазнає серії мутацій, відзначають вчені. Розроблений ними підхід буде дуже корисним для швидкого виявлення таких мутацій.

У будь-якому разі професор Баллу налаштований оптимістично: «Новини щодо вакцин проти SARS-CoV-2 є чудовими. У майбутньому вірус, безумовно, може перенести мутації, що допомагатимуть йому уникати дії препаратів для щеплення, але ми впевнені, що зможемо негайно виявляти їх. Це забезпечить можливість своєчасного і ефективного оновлення вакцин у разі, якщо у цьому буде потреба».

Джерело:

https://www.medicalnewstoday.com/articles/do-sars-cov-2-mutations-affect-its-transmissibility#Increased-transmission?