Какво знаем за новия щам SARS-CoV-2 VUI 202012/01

През последните няколко седмици в Обединеното кралство се наблюдава бързо покачване на новите случаи на Covid-19. На места болните от 100 на 100 000 души са се увеличили до 400 на 100 000 души. Правителството там е въвело програма за масово секвениране (прочитане на генетична инормация) на вирусна геномна РНК, изолирана от до 10% от новите случаи. Това дава богата база данни, която може да се използва за проследяване на еволюцията на вируса. Анализът на данните показва, че голяма част от болните са били заразени с щам, който принадлежи към нов филогенетичен клъстер. Вариантът е бил наречен s SARS-CoV-2 VUI 202012/01 – (Variant Under Investigation, year 2020, month 12, variant 01).

Според достъпните данни до 13 декември 2020 са идентифицирани 1108 човека, заразени с новия щам. Най-ранно идентифицираният е от 20 септември. Щамът за момента има локално разпространение в определени територии в Обединеното кралство, но именно на него се дължи бързото увеличаване на новите случаи в именно тези територии. Има доказани случаи и в други държави – 9 случая в Дания, един случай в Нидерландия, един случай в Австрия. Именно бързото разпространение на новия щам наложи затягане на мерките в Кралството.

Генетика на новия щам

Характерното за новия щам е, че притежава множество мутации особено (но не и единствено) в областта на S шипчестия повърхностен протеин. Това са няколко делеции (премахване на нуклеотиди) на позиции 69-70 и 144 и мутации N501Y, A570D, D614G, P681H, T716I, S982A, D1118H. Смята се, че най-значима мутация е N501Y. Това е малка промяна в секвенцията, кодираща рецептор свързващия домен на шипчестия протеин. Смята се, че тази промяна подсилва афинитета на протеина към ACE2 (ангиотензин конвертиращ ензим 2). Тоест чрез тази мутация вируса се свързва по-лесно с клетките на гостоприемника, което би обяснило и неговото по-лесно разпространение.

Трябва да се отбележи, че когато се говори за нов щам, всъщност става дума за множество близкородствени и сходни вариации, обединени в нов клъстер. В този ред на мисли изолираните вариации от Дания и Нидерландия са част от този клъстер, носят ключовите мутации, но имат и своите различия. Те са хомолози и показват, че между отделните държави е имало пренос на тези варианти. Новите варианти се различават от основния Ухан щам с цели 29 нуклеотида. Но не трябва да забравяме, че за вирусите подобна висока изменчивост е доста характерна.

Епидемиология на новите разновидности

Макар бързото разпространение на новите разновидности в Англия, добрите новини са, че не се забелязва по-висока смъртност от вече установената. Случаите с VUI 202012/01 се откриват към момента основно сред хора под 60 годишна възраст. Статистически анализи показват, че там където се наблюдават новите варианти, разпространението на вируса е много по-интензивно, което подсказва, че новите варианти са вероятно по-инфекциозни. Личното мнение на епидемиолозите е, че щом до този момент не са забелязали повишение на смъртността, вероятно причиняваното заболяване няма да протича по-тежко, но предстои това да бъде доказано емпирично. Смята се (или по-скоро се надяваме) и че ваксините ще предоставят защита и срещи новия клъстър от вируси.

За произхода на вируса към момента има само предположения. Отхвърля се идеята, че той е следствие от спонтанно и постепенно натрупване на мутации една след друга, поради наличието на голям брой вариации (цели 29). Отхвърля се и тезата мутациите да са резултат от натиск от ваксинационните кампании. Възможно е този щам да е възникнал в пациент с понижена имунокомпетентност и удължено протичане на заболяването, което е вече наблюдавано. В тези условия виръст може да остане активен по-дълго време и да добие повече изменения. Друга възможност е новите варианти да са възникнали след инфектиране на възприемчиви диви или домашни животни, които в последствие са заразили отново хора. Така са възникнали две нови мутации след инфектиране на норки в Дания – делеция 69-70 и мутация Y453F.

Поради новите мутации е възможно наличните qPCR методики за диагностика да се променят. Делеция 69-70 може да попречи на PCR реакцията, което да доведе до фалшив негатив при анализ на база гена за S повърхностния протеин. Има описани такива случаи. Смята се, че конкретно тази мутация е наблюдавана в множество страни в ЕС и не е характерна само за новия открит клъстер. Положителното е, че много малко qPCR методики се основават само и единствено на гена за S повърхностния протеин.

Макар да има изказани мнения, че новите вариации няма да променят ефективността на създадените ваксини, все пак е нужно да се извършат още изследвания, за да се стигне до консенсусно становище. Тъй като мутациите в гена, кодиращ S повърхностния протеин са чести, трябва да има постоянен мониторинг чрез секвениране на циркулиращите щамове.

Експертите съветват да се спазват строго немедикаментозните мерки за ограничаване на новите вариации – носене на лични предпазни средства, бързо идентифициране на нови заболели и тяхното изолиране, спазване на дистанция и други. За изминалата година не за пръв път се появяват клъстъри с подобни множествени мутации. Подобен вирусен клъстер бе възникнал и в Сингапур. За него бе характерно, че притежава множество мутации, сред които и делеция 382. Това води до по умерено протичане на инфекцията и по-слабо изразени възпалителни процеси. Този клъстер бе унищожен още в края на март благодарение на приложените строги мерки.

Положителното е, че в момента разполагаме с достъпен инструментариум, който ни позволява бързо идентифициране на малки, понякога незначителни промени в циркулиращите вируси. Преди 20 години това може би не би било възможно и би било изключително скъпо. Тъжното е, че макар в западните страни секвенирането и скринингът да са нещо фундаментално, в България едва сега открихме какво е PCR, а секвенирането и анализът на генетична информация за много лекари е все още тъмна материя.

Използвани източници:

1. Andrew Rambaut et al. on behalf of COVID-19 Genomics Consortium UK (2020). Preliminary genomic characterisation of an emergent SARS-CoV-2 lineage in the UK defined by a novel set of spike mutations (Report). Retrieved 20 December 2020.
2. European Centre for Disease Prevention and Control. Rapid increase of a SARS-CoV-2 variant with multiple spike protein mutations observed in the United Kingdom – 20 December 2020. ECDC: Stockholm; 2020.

Хареса ли ти тази статия? Може да подкрепиш biologist чрез Patreon!