Как Омикрон так быстро приобрел столько мутаций?

Мутации «Омикрона» и их стремительное развитие

Выяснилось, что многие изменения в спайковом белке коронавируса могли возникнуть в изолированной популяции, у людей с ослабленным иммунитетом или у животных.

Как Омикрон так быстро приобрел столько мутаций?

Глобальную панику при появлении штамма вызвали не только мутации Омикрона, но и их количество: вирус имеет более 50 изменений в своем спайковом белке.

Спайковый или шиповидный белок (S) – это один из четырех структурных белков в составе оболочки вируса SARS-CoV‑2. Именно этот белок придает вирусу визуальное сходство с короной при микроскопии. Одна из задач S белка – позволить вирусу проникнуть в клетку и заразить ее. Также спайковый белок – это мишень большинства вакцин.

Спайковый белок. Фото: yandex.by

Есть предположение, что скачкообразные изменения белка в прошлых вариантах вируса, таких как Дельта и Альфа, сделали его более заразным и ускользающим от иммунной системы и вакцин.

Новое предварительное исследование южноафриканских ученых полагает, что вероятность человека заразиться Омикроном повторно в три раза выше, чем предыдущими вирусами.

Развитие мутаций по мере размножения и распространения вируса – обычный процесс. Однако сейчас ученые пытаются понять, как у Омикрона возникло так много мутаций за такой короткий промежуток времени – их уже больше 50.

“Вопрос в том, как произошла эта быстрая эволюция, где она произошла и какие условия ее подпитывали”, – говорит вирусолог Гонсало Белло. Он был в составе команды, которая отслеживала рост Гамма-варианта в Бразилии еще в ноябре 2020 года. С помощью изучения Гамма исследователи узнали, что мутации не появлялись на одном этапе у одного человека. Вместо этого некоторые мутации произошли у одних особей, но не у других. Рост Гаммы был процессом, который происходил в не в одном человеке, а в целой популяции людей.

Варианты Коронавируса. Фото: user2415731 / freepik.com

Согласно одному из предположений, как мог возникнуть такой сильно мутировавший вариант, как Омикрон, вирус начал циркулировать и мутировать в изолированной группе людей. За счет этого он получил возможность резко измениться по сравнению с вариантами за пределами этой группы. Затем он мог бы попасть в большую популяцию с его многочисленными мутациями. Оттуда он уже мог получить возможность путешествовать в различные страны, говорит Белло.

Еще одно предположение гласит, что вирус мог значительно мутировать у одного человека, прежде чем перейти к новому хозяину. Например, такое могло произойти у человека с подавленным иммунитетом. Примером подавленного иммуниета отличаются ВИЧ-инфицированные люди. Самая большая в мире эпидемия ВИЧ-инфекции наблюдается в Южной Африке. Более 7 миллионов человек инфицированы этим вирусом.

Есть доказательства, которые подтверждают эту идею. В исследовании, опубликованном в июне 2021 года, исследователи из Южной Африки описали ВИЧ-положительную женщину, которая была инфицирована SARS-CoV‑2 больше полугода. За этот срок вирус в ней развивался и появились новые мутации Омикрона. Некоторые из которых на спайковом белке.

Дело в том, что у здорового человека в организме много иммунных CD4+ Т‑клеток. Они, в свою очередь, стимулируют другие клетки – Т‑клетки-киллеры. У здоровых людей, которые заболели COVID, эти Т‑клетки-киллеры уничтожают инфицированные вирусом клетки. Но у человека ослабленный иммунитет, то и количество CD4+ Т‑клеток низкое. В этом случае реакции Т‑клеток-киллеров нет и вирус переходит в стойкую инфекцию.

Однако ослабленный иммунитет вырабатывает некоторые иммунные В‑клетки. Они вызывают реакцию антител, что приводит к «гонке вооружений» между антителами и вирусом. Ответ В‑клеток слабый и не создает нужного количества антител для полного уничтожения вируса. В результате спайковый белок вируса находится под давлением, и ему приходится мутировать, чтобы избежать антител.

Следующая гипотеза о быстром приобретении Омикроном стольких мутаций состоит в том, что он попал обратно в резервуар для животных перед повторным заражением человека, говорит Белло.

Есть доказательства, что первоначальный SARS-CoV‑2 возник у летучей мыши, и было много случаев заражения вирусом других диких и одомашненных млекопитающих. В прошлом году поступали сообщения о вспышках коронавируса на норковых фермах в Северной Америке и Европе, а в Нидерландах подтвердили случай заражения норкой работника фермы.

Вероятно, таким образом Омикрон перескочил от животных к людям. У другого вида вирус сталкивается с другим видом иммунного давления, и поэтому быстро мутирует. Однако сейчас это все еще предположение.