Да, новый коронавирус мутирует - но это не плохо

SARS-CoV-2 изменяется со скоростью, которую ученые ожидают от коронавируса

Отредактировано 2023-25-06
новый коронавирусИллюстрация частиц коронавируса.
новый коронавирусБольшинство мутаций, возникающих при распространении вируса, либо вредны для самого вируса (то есть он с меньшей вероятностью выживает или реплицируется), либо не изменяют его функционирования. CDC

Коронавирус, вызывающий COVID-19, меняется с течением времени.

Хотя ученые до сих пор не уверены, являются ли вирусы живыми (они не могут выжить или воспроизвестись без помощи другой формы жизни, но внутри нее они явно процветают), они имеют ДНК или РНК и копируют ее для создания новых версий себя. И как растения, животные и бактерии, новый коронавирус неизбежно будет делать ошибки во время этого процесса. Эти ошибки приводят к мутациям - изменениям в генетическом материале между новым вирусом и его родителем.

Все это может показаться тревожным. В конце концов, мы находимся в самом разгаре глобального кризиса, когда вирус распространяется по всему миру. То, что он непредсказуемо меняется на нас, может показаться пугающим. Но то, что вирус мутирует, не означает, что он вдруг станет более опасным. На самом деле, говорят эксперты, очень маловероятно, что SARS-CoV-2 (так официально называется вирус) мутирует таким образом, что это изменит развитие пандемии.

"Скорость, с которой этот вирус мутирует или эволюционирует, не является неожиданной; это именно то, что мы ожидали бы для подобного вируса", - говорит Натан Грубо, вирусолог из Йельской школы общественного здравоохранения в Нью-Хейвене, штат Коннектикут. "Все вирусы постоянно эволюционируют, и в этом процессе в целом не должно быть ничего тревожного".

Но есть что-то такое в идее мутации, что действует на людей, признал Грубо в своей недавней статье в журнале Nature Microbiology. Фантастика полна супергероев и смертоносных микробов, которые обязаны своими способностями мутациям.

"Как только в историю входит слово "мутация", это означает, что произошло нечто грандиозное, либо к лучшему, либо к худшему", - говорит он. "А это совсем не то, как работает эволюция. У всех нас есть мутации. Мы все генетически отличаемся от наших предков".

Вирусы действительно мутируют с особенно высокой скоростью, особенно такие, как SARS-CoV-2, которые используют РНК в качестве генетического материала. В отличие от организмов, использующих ДНК, эти вирусы не имеют возможности исправлять ошибки, возникающие при копировании генетического кода. Это означает, что РНК-вирусы эволюционируют быстрее, чем другие организмы, говорит Ричард Кун, вирусолог и директор Института воспаления, иммунологии и инфекционных заболеваний Пердью в Вест-Лафайете, штат Индиана.

Однако большинство мутаций, которые появляются по мере распространения вируса, либо вредят самому вирусу (то есть он с меньшей вероятностью выживает или реплицируется), либо не изменяют его функции. Кроме того, две характеристики, которые сейчас вызывают наибольшую озабоченность - насколько вирус заразен и насколько он вреден для своих хозяев - контролируются несколькими генами, говорит Грубо. Изменение этих характеристик - сложный процесс, который не часто является результатом одной мутации. Поэтому вероятность того, что вирус мутирует таким образом, что он действительно станет более смертоносным или заразным в течение нескольких недель, месяцев или даже пары лет, не очень высока.

В прошлых вспышках других заболеваний, таких как атипичная пневмония или лихорадка Эбола, ученые не видели доказательств того, что конкретный вирус мутировал и стал более смертоносным. "Хотя время от времени могут возникать мутации, которые оказывают эпидемиологическое воздействие, мы не так уж часто их обнаруживаем", - говорит Грубо.

Коронавирусы могут претерпевать серьезные изменения, которые делают их более опасными для людей. В конце концов, предки SARS-CoV-2 были способны заражать только нечеловеческих животных. В конце концов, вирус мутировал и стал способен передаваться от животных к людям. Но, вероятно, он не приобрел эту способность одним махом. "Такие события происходят в течение многих-многих лет", - говорит Грубо.

Новый коронавирус претерпел едва заметные изменения с момента начала вспышки в городе Ухань в Китае. 3 марта ученые из Китая сообщили, что они идентифицировали два отдельных штамма SARS-CoV-2. Однако эти две версии вируса в целом практически идентичны, говорит Грубо. Один из них не кажется более смертоносным, чем другой, и вакцина против одного из них будет защищать и от другого.

Несмотря на это, путаница и дезинформация о мутациях коронавируса распространились в социальных сетях, говорит Кэтлин Карли, директор Центра информированной демократии и социальной кибербезопасности Университета Карнеги-Меллон в Питтсбурге.

"Люди напуганы, они шокированы тем, как быстро он распространился по сравнению с Эболой и атипичной пневмонией, и они не понимают, почему в одних странах его уровень гораздо выше, чем в других", - сказала она в электронном письме Popular Science. "Мутация - это простое объяснение. Мы предпочитаем простые ответы. Но правда гораздо сложнее".

Есть две ситуации, когда мутации могут оказать значительное влияние во время вспышки, говорит Грубо. Возможно появление мутации, которая не делает вирус более опасным для людей, но слегка изменяет область вируса, на которую нацелены диагностические тесты. Это означает, что наша способность тестировать вирус будет ослаблена. Ученым важно отслеживать новые мутации в SARS-CoV-2, чтобы выяснить, нужно ли когда-нибудь обновлять наборы тестов для выявления новых форм вируса.

Также возможно, что со временем SARS-CoV-2 может стать устойчивым к противовирусным препаратам, подобно тому, как бактерии становятся невосприимчивыми к антибиотикам. Если лекарство уничтожит все копии вируса в организме больного человека, у вируса не будет возможности адаптироваться. Но если кто-то заразится вирусом COVID-19 и несколько копий вируса будут иметь мутацию, которая поможет им противостоять лекарству, и больной человек передаст их кому-то еще, то эти вирусы получат преимущество перед своими собратьями и могут стать более распространенными на популяционном уровне.

Вот почему для борьбы с COVID-19, вероятно, потребуется не один, а несколько препаратов. В конечном итоге людям, вероятно, будут давать коктейль из нескольких препаратов, чтобы очистить организм от вируса. Кун говорит, что именно благодаря этой стратегии сегодняшние методы лечения ВИЧ настолько эффективны. Он ожидает, что в конечном итоге ученые разработают целый ряд противовирусных препаратов, которые будут действовать на различные части вируса.

"Вся идея противовирусной стратегии и стратегии вакцинации заключается в том, что мы атакуем не один участок", - говорит он. "Вирусу гораздо труднее мутировать и стать устойчивым, если его мишенью являются несколько участков".

Хорошая новость заключается в том, что новый коронавирус вряд ли сильно мутирует к тому времени, когда мы разработаем вакцину. Вирусам трудно выработать устойчивость к вакцинам, за исключением редких случаев, таких как грипп, говорит Грубо. Многие вирусы - в том числе вирусы, вызывающие корь и желтую лихорадку - изменялись настолько медленно, что вакцины, разработанные много десятилетий назад, оставались эффективными против них.

Трудно сказать наверняка, но сейчас вирус, возможно, не испытывает слишком большого давления, чтобы адаптироваться к своим хозяевам - людям. "Очевидно, что он быстро перемещается по популяции, поэтому у него есть возможность очень эффективно реплицироваться в организме человека, и он способен переходить от одного человека к другому", - говорит Кун. "Я не думаю, что мы увидим большие изменения в генетическом составе вируса по сравнению с тем, что мы видим сейчас".

А мутация с целью стать более смертоносной для человека не всегда отвечает интересам вируса. "Если вирус сразу же убивает своего хозяина, это обычно не очень хорошо, потому что это ограничивает его способность расширяться и заражать новых хозяев", - говорит Кун.

По мере дальнейшего распространения SARS-CoV-2 в нем будут развиваться мутации, и некоторые из них останутся. Ученые могут использовать эти изменения на генетическом уровне, чтобы отследить, когда и где различные штаммы вируса заразили людей, говорит Грубо. Это может дать нам представление о том, как внешние факторы, такие как авиаперевозки, климат или стратегии сдерживания, влияют на распространение вируса. Грубо и его коллеги изучают геномы вирусов, отобранных у людей в районе Нью-Хейвена, чтобы выяснить, когда мог появиться SARS-CoV-2 и заразились ли медицинские работники, подхватившие COVID-19, в больницах, где они работают, или во время работы в обществе.