Тревожный прогноз: новый штамм коронавируса "Омикрон" из Южной Африки распространяется в 5 раз быстрее исходного китайского варианта. К 27 ноября у него выявлены 32 мутации белка шипов, который несет ответственность за заражение, и есть опасения, что новый вариант окажется устойчивым к вакцинам. Но что именно вызывает тревогу у специалистов? Давайте разберемся.
Сотни ученых во всем мире ведут наблюдение за оболочечным белком коронавируса. Именно он - источник всех бед: он позволяет вирусу прикрепляться к клеткам, проникать внутрь и размножаться с большой скоростью.
График, опубликованный американскими эпидемиологами, демонстрирует степень опасности нового штамма. За считанные дни, прошедшие с момента его обнаружения, он вызвал рекордное число заражений. Оно выше, чем у всех других штаммов.
В отличие от микробов, являющихся живыми существами, вирусы не могут жить вне клеток. Для копирования и заражения других клеток они должны проникнуть в клетку и использовать ее геном.
Новый коронавирус прикрепляется шипами оболочки к рецепторам АСЕ2 клеток органов дыхания. После этого другие белки его оболочки растворяют оболочку клеток, позволяя вирусу проникнуть внутрь и начать копирование (репликацию) при помощи ДНК клеточного ядра.
Но это не всегда вирусу удается: у многих зараженных не появляются симптомы болезни. Вирус находится в их организме, но иммунная система успевает уничтожить его еще до проникновения в клетки. Иногда болезнь развивается в легкой форме, при которой лишь поднимается температура. Ее повышает сам организм для создания неблагоприятной среды для коронавируса, одновременно к месту его проникновения движутся лейкоциты - для окончательного уничтожения врага.
Если же вирусу удалось проникнуть в клетки респираторной системы, он начинает размножаться и быстро заражать другие клетки, одновременно провоцируя цитокиновый шторм. При этом организм направляет на борьбу с вирусами множество лейкоцитов, но они уничтожают не только чужака, но и здоровые клетки легких. При этом развивается пневмония, которая наблюдается у части больных COVID-19.
В отдельных случаях болезнь протекает особенно бурно. Все большему числу вирусов удается быстро осуществить репликацию, и иммунная система перестает справляться с инфекцией. Поражается все больше клеток легких, что вызывает дыхательную недостаточность и потребность в ИВЛ. Вирус может проникнуть также в кровяное русло, вызвав сепсис – общее заражение крови. Это приводит к падению артериального давления, остановке сердца и летальному исходу.
Вернемся к оболочке вируса: она содержит белки шипов, придающие коронавирусу специфическую форму. Оболочка влияет не только на внешнюю форму вируса, но и на его контагиозность.
В оболочке коронавируса есть 3 вида белков – мембранные М, оболочечные Е и белки шипов S.
Белки Е и М связаны с репликацией вируса и сборкой вирусных частиц, тогда как S играет важную роль в процессе заражения. Белок шипов состоит из двух важных субъединиц: N-Terminal S1, образующих головку шипа, и С-Terminal S1, образующих стебелек, погруженный в тело вируса.
Когда вирус приближается к клетке, первая из этих субъединиц отыскивает рецептор АСЕ2 и прикрепляется к нему, тогда как вторая отвечает за слияние оболочек вируса и клетки. Так происходит заражение.
В отсутствие белка S коронавирус неспособен заражать клетки. Поэтому вакцины нацелены именно на него. Но помимо проникновения в клетки, белок S вызывает образование антител. Под их действием коронавирус теряет способность прикрепляться к клетке, проникать в нее и копироваться.
Становится понятным, почему мутации штамма "Омикрон" вызывают такое беспокойство. Изменения оболочки могут повлиять на способность антител, выработанных под воздействием вакцины, распознать вирус и вступить с ним в борьбу. Кроме того, мутации улучшают способность вируса прикрепляться к клеткам и проникать в них.
Нет сомнений: коронавирус продолжит мутировать. Некоторые мутации будут более выгодными для него, некоторые - менее. Мутации нового варианта, ускоряющие заражение, отвечают эволюционным целям вируса – размножаться с максимальной скоростью. Единственный способ воспрепятствовать этому – вакцинироваться.
Автор - врач-педиатр и специалист по коронавирусу, медицинский обозреватель сайта Ynet
Перевод: Даниэль Штайсслингер