ОТКУДА ЕСТЬ ПОШЕЛ КОРОНАВИРУС
Российский эпидемиолог восстановил «генеалогическое древо» COVID-19
211 вирусов, выделенных из российских пациентов в мартеапреле, помогли ученым разобраться, как и откуда начиналась эпидемия COVID-19 в РФ, кто нас в итоге заразил и следует ли надеяться на то, что самое плохое уже позади.
Георгий БАЗЫКИН, доктор биологических наук, профессор Сколтеха, заведующий лабораторией молекулярной эволюции Института проблем передачи информации РАН создал генеалогическое, «семейное» древо коронавируса, проследив все его фамильные связи. Самое сенсационное заключение эксперта: в случае с Россией Китай совсем ни при чем! Его невиновность доказана, так как следов именно «уханьского генома» у нас не обнаружено. Скорее всего, в нашей стране не было и своего нулевого пациента, завозов было множество, почти одновременно.
Наука, которая занимается такими почти детективными изысканиями, называется геномная эпидемиология. Эти исследования можно использовать в самых разных целях, например, чтобы разобраться в географии вируса и не допустить новых вспышек.
«Я уверен, что вирус в Россию завезли не из Китая. Хотя примерно половина всех вариантов вируса в это время были в Китае, мы не видим ни одного завоза оттуда к нам. Подавляющее большинство завозов было как раз из европейских стран», — считает Георгий Базыкин.
— А как вы это определили? Как вообще можно проследить логистику коронавируса, и зачем она нужна?
— Начнем с того, что мы выяснили: этот вирус был завезен в Россию много раз. По нашей оценке, 211 вирусных геномов являлись результатом 67 независимых завозов. Часть из них, возможно, были «перехвачены» на границе или вскоре после. Но как минимум 9 завозов привели к появлению собственных российских вариантов вируса, которые циркулируют только здесь. На мой взгляд, замечательно то, что все эти перемещения мы можем отследить исключительно генетическими методами, вообще не опрашивая людей, исследуя мутации самого вируса.
Как известно, любые биологические объекты меняются и накапливают изменения. Мутации — это ошибки в тексте генома, скажем так, замена одной буквы на другую. Исследуя их, можно нарисовать своеобразное родословное древо вируса. Те варианты, которые будут друг на друга похожи, идентичны, соответствуют людям, которые либо заразили друг друга, либо заразились от одного и того же источника. Например, мы видим, что вирус, который был выделен у некого пациента в Якутске, идентичен тем вирусам, которые находили у ковидных больных в Швейцарии, дальше мы предполагаем, что, возможно, это был завоз из Швейцарии в Якутск, а затем читаем и подтверждение в газетах — оказывается, топ-менеджеры крупной энергетической компании действительно слетали в Швейцарию, и привезенный ими домой вирус кластрируется со швейцарскими.
Или вот, скажем, житель Северного Кавказа съездил на хадж в Мекку — его вирус схож с «родственниками» из Саудовской Аравии. Теперь во многих случаях мы можем с большой долей вероятности определить, откуда был привезен тот или иной вариант коронавируса.
— И когда же COVID-19 попал в Россию? Я знаю огромное количество людей, которые с пеной у рта готовы доказывать, что переболели чем-то похожим уже в январе-феврале.
— Нет, именно этот вирус был завезен в Россию достаточно поздно. Большинство людей, доставивших его к нам, прибыли сюда в конце февраля — начале марта. Никаких следов более раннего происхождения какихлибо из линий нет. Чисто теоретически зимой в Россию мог попасть только китайский вариант, но ни один из штаммов, который у нас ходил, не является напрямую потомком того самого «уханьского вируса». Возможно, люди болели другими пневмониями, не все же они вызываются коронавирусом. Нет, в Россию этот вирус попал точно из Европы. А его внутрироссийскую передачу мы видим уже 11 марта.
— Неужели произошла такая быстрая мутация, что за несколько месяцев китайский вирус так сильно разделился с европейскими?
— Важно подчеркнуть, что исходно в человеческой популяции этот вирус возник все-таки в Китае. Построив его родословное древо, мы выяснили это точно. То есть родоначальник коронавируса сидит в Китае, а еще более далекий предок — в той самой летучей мыши. И самой первой была передача от животного человеку. Потом из Китая вирус оказался в Европе, из Европы его завезли сюда. Большие и широкие ветви в эволюционном древе соответствуют европейским. А внутри этих больших ветвей — маленькие ответвления, уже российские.
— Но ведь от начала пандемии прошло всего несколько месяцев. Когда ствол древа успел так разрастись?!
— Так вирус мутирует чрезвычайно быстро, на две-три передачи он получает примерно одну мутацию.
— Это случайность или промысел?
— Это просто ошибка в воспроизведении геномного текста. Любые биологические объекты мутируют. В том числе и люди. Только у нас с вами — все сложно, есть молекулы, чья задача заключается в том, чтобы точно перепечатывать наследственную информацию.
У вируса есть такие же молекулы, вот только они без конца ошибаются. Сами по себе мутации абсолютно бессмысленны, как будто машинистка неряшливо набирает текст, пропуская то одну букву, то другую. Большая часть этих мутаций нейтральна, то есть никак на свойства вируса не влияет, некоторые — вредные, то есть способны вирусу повредить, а некоторые для вируса даже полезны, они изменяют его свойства так, что выживаемость повышается. Собственно, естественный отбор открыл еще Чарльз Дарвин. В применении конкретно к этому вирусу мутации были многочисленные, но сильно на его свойства они пока не повлияли, все известные его варианты сохраняют примерно одинаковую заразность и одинаковую вероятность тяжелого течения заболевания. Были некоторые мутации, про которые говорили, что, кажется, они увеличивают контагиозность, но это не доказано.
— А что быстрее мутирует — вирус гриппа или коронавирус?
— Вирус гриппа мутирует примерно вдвое быстрее, примерно вчетверо быстрее мутирует ВИЧ. Эта разница связана с тем, что COVID-19 в отличие от двух первых все-таки немного «следит» за тем, чтобы перепечатывать свой геномный «текст» правильно. У него для этого есть специальные «корректоры», назовем их так, и некоторые ошибки в процессе исправляются.
А вирус иммунодефицита человека не следит за точностью передачи информации совсем. Хотя разница между всеми этими вирусами на самом деле совершенно незначительна. Все они накапливают изменчивость очень быстро, по сравнению с тем же человеком в миллионы раз быстрее. Но для целей геномной эпидемиологии я бы предпочел, чтобы коронавирус мутировал еще быстрее. — Зачем?
— Это дало бы моим методам большее разрешение. Тогда я бы мог отличить друг от друга не одну из трех инфекций, а каждую, проследить ее путь. В России существует очень много разных вирусных вариантов. Но это ровно те же самые вирусы, которыми люди болели в Италии, Германии, Швеции, США.
— Но почему где-то было более тяжелое протекание и высокая летальность, как в той же Италии или США, а где-то менее — если свойства вируса везде одинаковые?
— Отчасти, наверное, это могло быть связано с меньшей готовностью системы здравоохранения. То, что в Италии фиксировался очень высокий процент смертности среди заболевших, в основном происходило не из-за того, что итальянцы, заразившись, чаще умирали, — просто в первый месяц тестировали только тяжелых. При этом в некоторых регионах, как сейчас уже определили, в результате болезнь перенесли порядка 70% населения, и, по идее, уже должен был выработаться популяционный иммунитет.
— Но если вирус так быстро мутирует, насколько эффективной может быть вакцина от него?
— Пока неизвестно. Но за примером долго ходить не нужно, достаточно вспомнить вакцину от гриппа, которую приходится каждый год обновлять, чтобы заново учить нашу иммунную систему «охотиться». Не исключено, что здесь может быть та же самая проблема.
— Ну подождите, первая партия добровольцев-испытателей буквально на днях уже отправилась домой, им провели вакцинацию, и у них, как говорят, вроде бы все хорошо, сформировался иммунный ответ, появились антитела.
— Каждая вакцина должна пройти несколько стадий клинических испытаний; на последней стадии, самой большой, и доказывается ее эффективность. Этот этап включает в себя участие сотен и даже тысяч добровольцев, некоторые из них, не зная, получают вместо препарата плацебо, и спустя какое-то время статистически прослеживается, сколько человек заболели, у какой из групп обнаружились более тяжелые симптомы, кто не заразился вообще. Пока же подобные исследования не окончены, вакцина может быть сколь угодно многообещающей, но мы не будем знать, работает она или нет. Последнюю стадию клинических испытаний крайне сложно сократить по срокам.
Если, конечно, кто-то готов рискнуть десятками миллионов долларов и построить завод по производству вакцины до того, как будут подведены окончательные итоги, только потом может выясниться, что деньги выброшены на ветер.
— Один из выводов вашего исследования, что в Россию вирус завозили многократно, при этом экспорта вируса из России куда-то еще не было. Это связано с тем, что у нас хорошо отработали карантинные мероприятия?
— Да, попав в Россию, наши варианты вируса вроде бы и остались в России. Своевременное закрытие границ, наверное, сыграло определенную роль. Во всяком случае, мы не видим никаких следов экспорта российских вирусов, в отличие, например, от Великобритании, которая была и остается большим экспортером (не говоря уже об Италии, Испании и т.д., откуда европейская эпидемия начиналась).
Но нужно отметить, что европейская история пандемии исследована более детально, может быть, мы чего-то не замечаем, и на самом деле экспорт был. Например, до сих пор ничего не известно о возможных завозах от нас, скажем, в Таджикистан или Узбекистан.
— Месяц назад я делала интервью с американским врачом-реаниматологом Евгением Пинелисом, который прославился на всю Россию фразой о том, что «вирус исчез из Нью-Йорка» ровно в тот день, когда в Москве сняли первые ограничения по самоизоляции. Вирус действительно ослаб? Это как-то связано с его мутациями?
— На самом деле не только в Нью-Йорке, но и во многих местах мы наблюдаем ту же самую картину снижения скорости роста. Но я не думаю, что в данный момент уменьшение количества заражений как-то связано с изменениями свойств самого вируса. Тут может быть замешано несколько факторов.
Во-первых, все-таки лето, и даже если распространение не зависит от погоды, тот момент, что дети массово не ходят в школу, играет свою роль. По последним данным, начиная с десяти лет школьники передают инфекцию настолько же хорошо и быстро, как и взрослые. Честно говоря, я с большим опасением жду начала нового учебного года, если учебные заведения выйдут из онлайнрежима.
— В контексте быстрой изменчивости вируса чего ожидать через пару ближайших месяцев? Затишья или новой вспышки? Мутация испанки осенью 1918 года привела ко второй волне, гораздо более смертоносной, чем первая.
— Мне сложно строить модели предсказания в отсутствие первичных данных по числу случаев заражения. Могу сказать одно — до той поры, пока у человечества не будет коллективного иммунитета и не будет разработана вакцина с доказанной эффективностью, риск повторных волн остается.
— Изучая свойства этого вируса, как вы считаете, он все-таки естественного происхождения?
— Я не вижу никаких следов искусственного происхождения в нем. Он родственен вирусу, который и до этого выделялся из диких животных. Мне кажется, человечеству не нужно специально стараться для того, чтобы вывести вирусы, представляющие биологическую опасность для нашего вида. Природа сама с этим отлично справляется. Все-таки людей — почти восемь миллиардов, для вирусов это огромное пастбище, на котором можно отлично пастись...
Екатерина САЖНЕВА.