Мутация SARS-CoV-2 может сделать COVID-19 более восприимчивым к вакцине

Новое исследование, опубликованное в журнале Science, подтверждает, что мутация SARS-CoV-2 позволила коронавирусу быстро распространиться по всему миру. И, по словам ученых, она же может способствовать восприимчивости вируса к вакцине.

Новый штамм коронавируса, получивший название D614G, появился в Европе и стал самым распространенным в мире. Согласно исследованиям, проведенным в Университете Северной Каролины в Чапел-Хилле (University of North Carolina at Chapel Hill) и Университете Висконсин-Мэдисон (University of Wisconsin-Madison), он размножается и передается быстрее, чем вирус из Китая, с которым врачи столкнулись в начале пандемии. В то же время эксперименты на животных показали, что штамм D614G не вызывает тяжелые формы заболеваемости, и он более чувствителен к препаратам, содержащим антитела.

«Вирус D614G перерастает предковый штамм примерно в 10 раз и чрезвычайно эффективно размножается в первичных эпителиальных клетках носа, а это способствует быстрой передаче инфекции от человека к человеку», − говорит Ральф Барик (Ralph Baric), профессор эпидемиологии в Школе глобального общественного здравоохранения Университета Северной Каролины в Чапел-Хилле (UNC-Chapel Hill Gillings School of Global Public Health) и профессор микробиологии и иммунологии в Медицинской школе UNC. Барик изучал коронавирусы более трех десятилетий и участвовал в разработке ремдесивира (remdesivir), первого препарата для лечения COVID-19, одобренного Комиссией по контролю за лекарствами и питательными веществами (FDA).

Исследователи полагают, что штамм D614G доминирует, потому что он увеличивает способность спайкового белка, или шипа, открывать клетки для проникновения инфекции. Именно эти шипы, похожие на корону, дали название вирусу. Мутация D614G приводит к тому, что участок на кончике одного шипа открывается, - и инфекция беспрепятственно попадает в клетки. Но в то же время появляется путь к уязвимому ядру самого вируса. Благодаря этому антитела, которые содержатся в тестируемых вакцинах, проникают внутрь и выводят его из строя.

Ученые лаборатории Барика в сотрудничестве с Йошихиро Каваокой(Yoshihiro Kawaoka) и Питером Халфманом (Peter Halfmann ), вирусологами на факультете Университета Висконсин-Мэдисон, уже проводили исследование, посвященное изучению короновируса. Эта работа основывалась на псевдотипированном вирусе, который включал рецептор-связывающий белок, но он не был достоверным. Используя «обратную генетику», команда Барика воспроизвела подобранную пару мутантных вирусов SARS-CoV-2, которые кодировали D или G в позиции 614, и сделала анализ основных свойств с использованием клеточных линий, первичных респираторных клеток человека, а также клеток мыши и хомяка.

Каваока и Халфманн представили уникальную модель для изучения коронавируса на примере хомяков. Команда Университета Висконсин-Мэдисон провела исследования репликации и передачи по воздуху как с оригинальным вирусом, так и с мутантной версией, созданной Бариком и Хоу.

Они обнаружили, что мутировавший вирус не только размножается примерно в 10 раз быстрее, но и более заразен. Одной группе хомяков привили оригинальный штамм, другой - мутировавший. На следующий день восемь неинфицированных животных были помещены в одну клетку с зараженными. Между ними была перегородка, которая не позволяла им касаться друг друга.

Оба вируса передавались от одного животного к другому воздушно-капельным путем. Мутантным вирусом в течение двух дней заразились шесть из восьми хомяков, остальные заболели на четвертый день. Что касается первоначального вируса, ученые зафиксировали передачу инфекции всем животным только на четвертый день.

Исследователи также изучили патогенность двух штаммов коронавируса. Как только хомяки были заражены, они представляли одинаковую вирусную нагрузку и у них были похожие симптомы. Животные с мутировавшим штаммом потеряли немного больше веса во время болезни. Но этот вирус не вызвал тяжелых последствий для здоровья.

«SARS-CoV-2 – это совершенно новый человеческий патоген, и его эволюцию трудно предсказать, − поясняет Барик. - Постоянно появляются другие варианты мутаций, например, недавно в Дании у норок обнаружен кластер 5 SARS-CoV-2, который также кодирует D614G».

«Чтобы максимально защитить общественное здоровье, мы должны понять, как новые мутаций влияют на степень тяжести заболевания и скорость передачи вируса, и насколько вакцинация помогает справиться с ними».

Источник перевода: sciencedaily.com

Автор: Марианна Королева