Доцент Мэрилендского университета о мутациях коронавируса, создании вакцин и открытии учебных заведений

В недавно опубликованном исследовании ученые описали новую мутацию коронавируса SARS-CoV-2, который вызывает COVID-19. Оказалось, что этот штамм гораздо более заразен, чем оригинальный.

Ученые назвали новую мутацию G614, и в Америке и Европе она почти полностью заменила первую версию D614. «До 1 марта 2020 года вариант G614 был редок за пределами Европы, но к концу марта он распространился во всем мире, – говорится в исследовании. – Все результаты показали, что форма G была в три – девять раз более заразной, чем форма D». В том числе и распространением этого штамма вируса можно объяснить такой неудержимый рост заражений. Но есть и хорошая новость: исследование предполагает, что, «хотя вариант G614 может быть более инфекционным, он не является более патогенным. Есть надежда, что по мере распространения инфекции SARS-CoV-2 вирус может стать менее вирулентным». И этим можно объяснить, что при росте заражений количество смертельных случаев снижается.

О том, как мутирует вирус, как работают прививки и нужно ли открывать школы, мы поговорили с доцентом Мэрилендского университета, кандидатом наук, вирусологом Георгием Беловым.

Здесь живет вирус

– Можно объяснить, за счет чего вирус мутирует?

– Надо понимать, что вирусы мутируют постоянно. Каждый этап репликации приводит к каким-то изменениям, и вирус эволюционирует, стараясь выжить. Конкретно эта мутация, описанная в исследовании, происходит в спайковом белке (это структура, которую вирус использует для проникновения в клетки). Есть, конечно, вирусы, которые распространяются так, что животное должно умереть, чтобы его потом кто-то съел, но таких мало. Обычно вирус приспосабливается к носителю – и вирусы живут, и носители этого не чувствуют. В тех же летучих мышах есть масса вирусов, и они прекрасно живут вместе. Вирусы являются важным элементом, с которым мы эволюционировали и которые нужны для нашего существования. Если мы примем гипотезу, что вирус перепрыгнул от летучих мышей на человека, то должны признать, что это произошло случайно, это не то, к чему вирус готовился всю свою эволюционную историю. Вируcные геномы при репликации копируются не абсолютно точно, каждый раз образуется спектр вариаций. Таким образом, геномы с мутациями, которые облегчают передачу от человека к человеку, будут получать преимущество в каждом следующем инфекционном цикле и наиболее адаптированные из них вытеснят более ранние штаммы.

– Но «более заразный» не равен «более смертельный»?

– Вирус существует, пока он размножается. Тот, кто лучше размножается, тот и выживает. Нужно ли вирусу убивать человека? Ведь если умирает носитель, то и вирус уходит вместе с ним. Так что эта мутация – вполне естественный путь для развития любого вируса. Другое дело, что в начале пандемии мы, сами того не желая, создали условия, при которых наиболее летальные штаммы вируса получили преимущества в распространении: когда госпитализировали больных и госпитали, таким образом, стали кластерами заражений. Вирусная нагрузка, концентрируясь в больничных условиях, становилась больше, заражались врачи и другие здоровые люди, с которыми они контактировали. Таким образом, получается, что мы «помогли» отобрать тот штамм, который доводит людей до госпитализации.

– Соответственно, в домах престарелых, куда отправляли больных стариков, получалось так же?

– Да, в любом закрытом сообществе так получается. Но опять-таки, однозначных данных нет, нужны более значительные исследования происхождения различных штаммов.

– Получается, мутация, которая делает вирус более заразным, идет нам на пользу? Тогда быстрее появится общий иммунитет?

– Сейчас, когда большая часть людей не попадает в больницу, тот менее летальный штамм, который позволяет человеку свободно перемещаться и общаться с другими людьми, получит преимущество перед другими. Очаги заражения не будут сконцентрированы в больницах. И если 70% переболеют, то какой останется у вируса выход выжить? Природой начнут отбираться те штаммы, которые либо смогут измениться так, что против них не будет эффективен иммунитет, полученный к их предшественникам, либо, если это невозможно, вирус будет размножаться только в каких-то популяциях, у которых не будет предшествующего массового иммунитета, например, среди детей.

– Так что же, в шведской модели неполного карантина есть здравое зерно?

– Даже если не ходить далеко в Швецию, у нас есть как пример Флорида и Калифорния. В этих двух штатах были разные подходы к карантинным мерам, а результаты все равно примерно одинаковые. Швеция на фоне остальных европейских стран не самая лучшая, но и не самая худшая. Вирус развивается по своим законам, не подчиняясь политике. Стратегия с масками и социальной дистанцией направлена на то, чтобы мы все не оказались одновременно в реанимациях. И это правильно, как показывает опыт первых недель эпидемии. Если растянуть процесс заражения, то мы все переболеем, скорее всего, но не все одновременно. Но полностью закрыть экономику невозможно – в таком случае лечение будет хуже болезни. Если люди останутся без средств к существованию, это хуже, чем если бы они заразились этим вирусом.

О прививках и не только

– Я так понимаю, что карантин все же в той или иной форме будет с нами до тех пор, пока не появятся вакцины.

– Надо иметь в виду, что с SARS-CoV-2 никто ничего точно не знает. Эпидемии меньше года, поэтому надежных данных нет – мы действительно ничего не знаем ни про формирование иммунитета, ни сколько он будет держаться и, самое главное, будет ли он защищать от повторного заражения. То есть вакцину мы, конечно, сделать можем, это довольно просто, но будет ли это вакцина эффективной? Вот на этот вопрос ответить нельзя, потому что мы не имеем достаточных знаний. Мы можем изучать вирус в разных моделях, но мы не можем прямо проверить эффективность вакцины на людях: для этого надо взять, грубо говоря, две группы по 100 человек, одной дать вакцину, другой плацебо, заразить обе группы коронавирусом, а потом сравнить результаты. На это, конечно, никто не пойдет. Приходится делать суррогатные эксперименты: так вирус выглядит в клетках, так он ведет себя на животных. И только экстраполируя результаты этих исследований, мы можем представить себе, что будет происходить с людьми. Но это не будет моделирование со стопроцентной вероятностью.

– Учитывая, что вирус мутирует, есть вероятность, что каждый год будет появляться новая вакцина, как, например, от гриппа?

– Есть. Мы не знаем предела изменчивости этого коронавируса. Есть вирусы, которые сильно не изменяются, и одним штаммом можно защититься от всех их разновидностей. А есть вирусы типа гриппа, и тут надо каждый год менять вакцину.

– Ориентируясь по другим вирусам, сколько времени уходит на то, чтобы понять предел изменчивости?

– Нам трудно это установить даже по аналогии с такими же новыми для человека вирусами, как SARS и Эбола. Ни один из них так легко не передавался между людьми. Нужен хотя бы год, чтобы сделать выводы об эффективности вакцины. Если будут единичные случаи повторного заболевания, то в целом коллективный иммунитет появился и «работает». А если, наоборот, количество инфицированных станет расти, значит, что-то пошло не так: либо иммунитет нестойкий, либо он не работает против новых штаммов вируса. Но сейчас, после всего нескольких месяцев эпидемии, этого сказать нельзя.

Каждый год целая индустрия работает над новыми вариантами вакцины от гриппа, чтобы охватить штаммы, циркуляция которых ожидается в этом году. И возможно, такая же индустрия появится и в случае с коронавирусом, и огромное количество людей будет занято разработкой новых прививок ежегодно.

– Сейчас в завершающей стадии испытаний находится вакцина, которую разрабатывает Moderna, и главный инфекционист страны, доктор Фаучи, возлагает на нее большие надежды.

– Вакцина эта очень простая. Нужен белок патогена – вот, собственно, и все. И этот белок можно сделать разными способами. Можно взять вирус и его дезактивировать – мы говорим об «убитой» вакцине. Можно очистить отдельный белок. Moderna делает РНК-вакцину, то есть инструкцию, как сделать вирусный белок, доставляют прямо в клетки вакцинируемого человека. С одной стороны, этот процесс проще, так как не надо отдельно производить и очищать вирусный белок. Но, с другой стороны, он относительно дорогой. Сделать высокого качества РНК и «запаковать» его в вакцине – задача нетривиальная. Ну и, главное, будет ли она эффективно работать?

– Предположим, нам говорят: вакцина готова, бегите вакцинироваться.

— Вот тут-то мы и получим настоящие данные. Ведь пока мы не знаем, способны ли будут нас защитить те антитела, которые выработаются в результате этой вакцинации. А после массовой вакцинации мы точно узнаем, работает ли вакцина.

И долгосрочных эффектов прививки от коронавируса мы не узнаем, пока не пройдет какое-то время и не появится больше информации. Но в похожей ситуации ведь были когда-то все вакцины. Скажем, живая полиовирусная вакцина – сейчас мы точно знаем, что это одна из лучших вакцин, которые изобрело человечество. Но когда ее только разработали и родителям предлагали ее ввести, чтобы заразить своего ребенка «живым» вирусом, как они должны были реагировать? Ведь к тому моменту были известны только результаты испытаний на обезьянах, так что решение люди принимали самостоятельно. Мое личное мнение по поводу коронавирусной вакцины: я бы, наверное, подождал примерно год, не стал бы вакцинироваться в первых рядах.

– Хорошо, пока мы ждем вакцину, что нам остается? Какие методы лечения сейчас являются перспективными? Моноклональные антитела?

– Один из известных науке способов инактивировать вирус – это антитела. Молекулы белка связываются с вирусом и мешают ему нормально взаимодействовать с клеточными рецепторами. Поэтому эти лекарства, скорее всего, будут работать. Но, как вы понимаете, эти антитела нужно синтезировать, произвести, очистить, сделать такого качества, чтобы можно было ими лечить. Это дорогой подход. То есть в мировом масштабе это вряд ли возможно.

Проще и дешевле – брать плазму у людей, которые уже выздоровели, потому что у них есть огромное количество этих антител, и вкалывать тем, кто болеет. Вроде как есть подтвержденные данные, что такое лечение помогает. Но, опять-таки, по сравнению с вакциной, химическим препаратом, который можно тоннами синтезировать, плазма – это индивидуальный подход, следовательно, более дорогой.

До сих пор нет ни одного хорошего антивирусного препарата против того класса вирусов, к которым относится этот коронавирус. Да, есть ремдесивир, который дает около 13% улучшений, но, как вы понимаете, это не панацея. Или вот известный гидроксихлорохин. Его сначала пропагандировали. Потом появилось исследование больших клинических данных, что вроде он не только не помогает, но и опасен, так как дает частые сердечные осложнения у инфицированных коронавирусом. Совсем недавно выяснилось, что исходные клинические данные, на которых базируется это исследование, могут быть недостоверны, и его отозвали. Так что надежной информации нет. Поэтому я считаю, что сейчас надо относиться со скепсисом ко всему, в том числе и к обещаниям, что у нас появится надежная вакцина, которая будет работать, через несколько месяцев. Повторю, сама по себе вакцина будет, но действительно ли она защищает, мы узнаем, только когда начнется ее широкое применение и мы поймем, снижается или нет уровень заболевания.

– Есть разные исследования, доказывающие, что прививка БЦЖ помогает защитить организм от коронавируса. Насколько им можно доверять?

– Когда вас прививают «живой» вакциной, в организме запускается масса процессов, которые не происходят при вакцинации убитыми или очищенными патогенами, и многие механизмы мы до конца еще не знаем. Происходит активация иммунной системы на других уровнях, вызывается больший спектр иммунных ответов. Поэтому БЦЖ будет вас защищать не только от туберкулеза, но и от других заболеваний. Так, заместитель директора по науке Отдела вакцин Управления по контролю за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA), адъюнкт-профессор Университета Джорджа Вашингтона и Мэрилендского университета профессор Чумаков предлагает полиовирусную «живую» вакцину, она очень хорошо защищает человека от полиомиелита, и в некоторых аспектах она лучше, чем так называемая «убитая» вакцина. Но применить «живую» полиовирусную вакцину гораздо тяжелее, никто не даст это сделать. В Америке не циркулирует полиовирус, и, давая людям живую вакцину, вы выпускаете его в популяцию. Он начнет распространяться, люди станут болеть, учитывая большое количество антипрививочников. Такая же ситуация с БЦЖ – в Америке эта вакцина широко не используется, хотя и доказано, что она вызывает широкий иммунный ответ организма.

– Но в частном порядке прививку БЦЖ можно сделать.

– Да, и я бы ее рекомендовал – например, детям, родившимся здесь. Вреда от нее точно не будет, а польза несомненна. Но если вам ее уже делали, то у вас на всю жизнь выработался иммунитет, так что повторять ее не надо.

– Пока долгосрочная перспектива с коронавирусом непонятна?

– Как можно говорить о перспективах, если мы даже не знаем еще, что происходит с людьми, которые переболели. Будет ли их иммунитет стойким? Долго ли он будет держаться? Будет ли он достаточным, чтобы предотвратить последующее заражение? Есть сообщения о случаях, когда человек болел, вылечился, а потом опять заразился. Может, тест был неправильным? Или он заболел одним штаммом, а потом другим? Насколько такие случаи часты? И вообще, правда это или нет? Надежных данных в данное время нет.

Спектр симптомов заболевания огромный, не у всех оно проходит одинаково. Можно ничего не чувствовать, а можно попасть в реанимацию и умереть. И разных людей нужно лечить по-разному, теперь мы это знаем. Тем, кто попал в реанимацию, дают дексаметазон, это сильный стероид, который подавляет иммунную реакцию. Нет смысла давать этот стероид людям, у которых небольшие симптомы. И почему одни переносят вирус легко, а другие тяжело, мы пока не понимаем.

Но так происходит сплошь и рядом с другими вирусами и инфекциями, бывает, что каким-то заболеванием 1% людей тяжело болеет, а 99% людей его даже не замечают. Нам сильно повезло, что COVID-19 не такой ужасный, каким он мог бы быть и каким его считали поначалу. Это не Эбола и не чума – все-таки процент умерших не такой большой.

Школа как источник формирования иммунитета

– А как нам быть со школами? Ведь мы их не закрываем каждый раз в случае гриппа?

– Конечно. Практика показывает, что изоляция работает, но мы не можем надолго закрыть всю страну и ждать, пока вирус куда-то исчезнет. Был шанс, когда все это только начиналось, ввести жесткий карантин на две недели, чтобы никто никуда не выходил. Теперь время упущено: болеют миллионы людей, и так уже вирус не остановить. Придется как-то с ним жить. Понятно, что с домами престарелых нужно поступать особым образом, по максимуму ограждая его жителей от потенциального воздействия вируса. Но мы не можем предугадать, как среднестатистический здоровый человек перенесет вирус, поэтому мы не можем посадить всех на бессрочный карантин. Да и вирусы нам нужны не меньше, чем мы нужны вирусам.

Возьмем, например, герпес. Проводился такой эксперимент на мышах – двум группам вкололи болезнетворные бактерии. Популяция мышей, у которой был вирус герпеса, перенесли заболевание легко, а те, у которых вируса не было, умерли. Вирусы, с которыми мы живем, поднимают уровень иммунной системы. Если убрать все вирусы из нашей жизни, ни к чему хорошему это не приведет.

– Ну да, это как домашнего ребенка отправить в детский сад, и практически весь первый год он будет постоянно заражаться от других детей.

– Да, каждый должен переболеть определенными заболеваниями в детстве, иначе ему будет гораздо тяжелее справиться с ними во взрослом возрасте, как, например, с корью. Поэтому иммунитет детям формировать нужно обязательно. Сейчас у нас появился новый вирус, и естественно, что вся популяция к нему восприимчива. Все это закончится, когда большинство людей переболеют. Если будет коллективный иммунитет, то у вируса будет больше шанс натолкнуться на уже переболевшего человека, и эпидемия пойдет на спад. Если приобретенный популяцией иммунитет будет стойким, то через некоторое время дети будут носителями вируса, но не будут передавать его старшим, ибо в большинстве случаев взрослые уже им переболели.

– Есть модели, по которым можно рассчитать, сколько нужно заболевших для формирования коллективного иммунитета?

– Да, есть, но математическое моделирование при отсутствии реальных данных не совсем достоверно. Совершенно точно, что 70% переболевших — это верхний предел. А вот нижний рассчитывают по-разному, некоторые ученые даже говорят о том, что достаточно всего лишь 10%, чтобы эпидемия пошла на спад. Идеально было бы проверить всех на антитела, хотя понятно, что это сделать невозможно. Но чем больше вы проверяете, тем достовернее получается картина. Насколько я знаю, ни в какой стране пока не набирается и 20% людей с антителами.

– Готовиться ко второй волне или нет?

– Конечно. Всегда надо готовиться к худшему. Пока не наберем коллективный иммунитет, вирус никуда не денется. Хотя, скорее всего, ситуация будет лучше, чем в первую волну. А через несколько лет этот коронавирус, скорее всего, станет мирно циркулировать среди детей. Да, всегда есть индивидуальные реакции организма – как, например, сейчас, в случае с MIS-C, похожим на синдром Кавасаки. Но родители должны знать, что этот синдром – крайне редкий, и спровоцировать его появление могут любые инфекционные вирусы, необязательно именно этот. Так что тяжелые случаи будут единичными, а большая часть населения перенесет его спокойно, без проблем.

Виктория Авербух

Опубликовано “В Новом Свете” 22 июля 2020