Сигурно сте спрели да ги броите. Мутациите на коронавирус SARS-CoV-2, който причинява болестта COVID-19, са се появявали вече много пъти. Водещи учени обаче смятат, че опасното днес не са точно мутациите и дори не е фактът, че някои ваксини не предпазват достатъчно сигурно от тях. Водещото е друго: че учените все още не знаят как един вирус "прескача" между различните видове. Връзката между това "прескачане" и мутациите са в основата на съвременните научни тревоги.
Вирусът беше идентифициран за първи път в края на 2019 г. в китайския град Ухан. Още през февруари 2020 г. в Европа се появи мутация D614G. Учени откриха, че този вариант става доминантната форма на коронавируса, която се е разпространила по света. През лятото на 2020 г. заради летни почивки в Испания се беше развил и друг вариант, свързан с мутация A222V.
Колко са дотук и много ли са опасни?
Въпросът вълнува хората поне от декември 2020 г., когато се заговори и за английски вариант, южноафрикански вариант, бразилски вариант...
Тези въпроси имат отговори, но преди всички тях има един доста по-важен. Ако се справим с него, ще успеем да разберем защо учените смятат, че в бъдеще пандемиите ще се случват много по-често.
Как възникват нови варианти на един вирус
Вариантите на всеки вирус възникват в следствие от мутация в генетичния му код. Мутациите настъпват в процеса на размножаване на вируса, което е и основната му "дейност". Болестите, които той причинява, са последствие именно от размножаването на вируса.
За разлика от бактериите, които могат да се размножават сами, вирусите имат нужда от организъм приемник.
Когато вирусът SARS-CoV-2 попадне в организма, шиповите протеини в обвивката му се свързват с протеини по повърхността на клетките, наречени АСЕ2 рецептори. Така молекулата на вируса се прикачва за клетки в човешкото тяло, където вкарва генетичната си информация. Тя съществува под формата на РНК.
Попадайки в клетката, РНК кодът на вируса бива разчетен по същия начин, по който организмът разчита и човешката РНК. Тя, на свой ред, отговаря за производството на протеини като хормони и ензими, които са необходими за функционирането на човешкото тяло.
Вирусът използва клетката като инкубатор и се размножава.
Обработвайки генетичния код на вируса, клетката произвежда молекули от вируса вместо човешки протеини. Така вирусът използва клетката като инкубатор и се размножава.
По време на производството на новите вирусни клетки е възможно да възникнат грешки. Те изменят генетичния код, като заместват някои нуклеотиди - съставните му части - с други. При разчитането на новия код, заменените сегменти налагат употребата на различни аминокиселини за производството на протеиновата обвивка на вируса. Така в резултат на тези грешки тя се променя.
Тази промяна може да се окаже полезна за вируса, улеснявайки размножаването му. Когато новият генетичен код се възпроизвежда по-ефикасно, тази конкретна вариация на вируса се разпространява сред хората с по-голяма честота. Така се получават т.нар "варианти" на вируса.
Кои са новите варианти на сегашния вирус
През декември 2020 г. в Югоизточна Англия беше открит първият различен вариант на вируса, който "представлява интерес" за научната общност заради повишения си риск за общественото здраве. Той предизвика международен хаос, принуждавайки редица държави да преустановят полетите си от и до Острова. Откриването на новия вариант доведе и до поставянето на нови, по-строги ограничения на територията на Обединеното Кралство.
Английският вариант е известен под названието B.1.1.7. Той съдържа множество мутации на шиповия протеин, включително мутацията N501Y. Благодарение на нея този вариант е по-ефективен в свързването с АСЕ2 рецепторите, което улеснява инфектирането на човешките клетки. В резултат вирусът е около 50% по-заразен и се предава между хората по-лесно, показват данни на агенцията "Обществено здраве" в Англия (Public Health England).
Южноафриканският вариант - B.1.351 се появява по същото време, по което и английският. Подобно на него, идентифицираният в ЮАР вариант съдържа мутацията "N501Y", която го прави по-заразен. Друга мутация, Е484К, прави този щам донякъде способен да устои на антителата, които имунната система произвежда, за да обезвреди вируса. Това е и причината учените да следят този вариант изкъсо.
В допълнение, в Бразилия учените са идентифицирали два други варианта, които могат да съдържат по-опасни мутации. Единият от бразилските варианти, P.1 е претърпял малко на брой промени, но една от тях е Е484К. Протеиновата обвивка на втория вариант, P.2, е много сходна с тази на южноафриканския.
По-опасни ли са тези варианти
Това, което отличава вариантите, съдържащи мутацията Е484К, е способността им да избягват имунния отговор на организма. Това прави възможно повторното заразяване на човек, който е преболедувал инфекцията и е изградил антитела. Тази особеност на вариантите постави под въпрос ефективността на някои от ваксините против вируса.
В началото на февруари проучване на южноафрикански университет откри, че ваксината на AstraZeneca има 10% ефективност срещу варианта от ЮАР. Клиничното изпитание, обхващащо 2000 участници, показа, че тази ваксина предоставя малко защита срещу слаби и умерени случаи на болестта, предизвикана от южноафриканския вариант. В резултат ЮАР спря употребата на препарата на AstraZeneca от кампаниите си за масова ваксинация.
Въпреки това учени от Световната здравна организация (СЗО) остават с "позитивно мнение" за употребата на Оксфордската ваксина за в бъдеще. Това заяви д-р Катрин О'Брайън, директорката на имунизациите на СЗО. Възможно е тази ваксина все още да има значителен ефект срещу южноафриканския вариант, особено когато става дума за предотвратяване на хоспитализиране и смъртни случаи, каза тя.
Самото мутиране на вирусите не е притеснително. На това мнение са редица учени, включително Нейтън Грубау (Йейл), Мери Петроне (Йейл) и Едуард Холмес (Университет в Сидни).
Медиите отразяват мутациите на вируса преувеличено драматично.
В тяхно проучване, публикувано в научното списание Nature, се казва, че медиите отразяват мутациите на вируса преувеличено драматично. Те посочват, че това може да има негативни последици. За пример те дават епидемията от Зика от 2018 г. Тогава заради разпространена неточна информация от медиите, индийското правителство приема научно необосновани мерки за справяне с вируса.
Учените подчертават, че мутациите са част от естествения ход на еволюция на РНК вирусите, какъвто е и SARS-CoV-2. Това, което е притеснително, е съчетаването на развитието на вирусите с човешката дейност.
Как вирусът "прескача" между различни видове
През септември 2020 г. в Северна Ютландия, Дания, бяха открити 12 необичайни случая на болестта COVID-19. Вирусът, който е инфектирал 12-те души на възраст между 7 и 79 години, е съдържал в генетичния си код мутации, невиждани дотогава.
Вариантът "Клъстър 5" представлява вариант на SARS-CoV-2, който е прескочил от човек в норка, и след като е мутирал в нейния организъм, е заразил друг човешки организъм. В резултат от това откритие на Националния серумен институт на Дания, фермерите за норки в страната приспаха над 17 милиона от животните. Тази мярка беше критикувана от природозащитници, бизнесмени и политици.
Министър-председателят на Дания Мете Фредериксен определи заповедта на правителството за изтребването на всички норки във ферми като грешка.
Когато вирусите прескачат от вид на вид, те развиват мутации, които им позволяват да бъдат по-заразни.
Въпреки това, паниката, предизвикана от "Клъстър 5", има научна обосновка. Когато вирусите прескачат от вид на вид, те развиват мутации, които им позволяват да бъдат по-заразни. Освен това, те се научават да преодоляват бариерите на имунните системи на видове, с които не са взаимодействали преди.
Достъп до голяма популация от норки би дал на вируса възможност да стане по-смъртоносен и за тях, и за хората. В случая на Дания това е особено вероятно, тъй като страната е най-големият производител на кожи от норки в света.
Доказателството, че прескачането на вируси между видове е опасно, е налице: на това дължим появата на самия SARS-CoV-2. Учените смятат, че той е мутирал до сегашната си форма, като е прескочил от прилеп във втори вид организъм - най-вероятно панголин - и от него в човек.
Това се е случило на територията на т.нар "мокър пазар" (wet market) - пазар за живи диви животни. Условията там са били благоприятни за обмяна на патогени между животните - физическата близост между тях е допринесла за смесването на телесни течности, се казва в проучване на Националния център за биотехнологична информация в САЩ.
От СЗО отхвърлиха вероятността вирусът да произхожда от лаборатотия. Въпреки това те още не могат да потвърдят как точно се е случило прехвърлянето на заразата от животно върху човек. Затова през януари организацията изпрати в Ухан екип експерти да изследва произхода на заразата. Подобно на пандемията от SARS-CoV-2, епидемията от ТОРС (Тежък остър респираторен синдром) през 2002 е в следствие на прескачането на вирус от прилеп в цивета (гризач, подобен на норка), и завършвайки смъртоносното си разпространение в човека.
Появата на нови вируси по този начин се случва все по-често в последно време, показват множество проучвания. Човешката дейност заема централна роля в този процес.
Една африканска история и пример от САЩ
През 90-те години гражданската война в Западна Африка принуждава жителите от областта да мигрират в заобикалящите ги гори. Строейки постоянни селища, бежанците постепенно изсичат горите, които са били естественият хабитат на популации диви животни.
Така започва разпространението на Ебола през 2013. Заради физическата близост на хората с местните видове, вирусът Ебола се прехвърля от прилеп на човек, заразявайки впоследствие цяла общност. Според Соня Шах, която е научен журналист, разрушаването на естествените среди на животни дава повече възможност за епидемии в бъдещето.
Индустриалните ферми за месо са друг източник за потенциална пандемия, твърдят учени като Роб Уолъс, еволюционен биолог в Изследователския корпус по агроекология и селскостопанство в Минесота.
Търговията с месо и отсъствието на пространство между животните в индустриалните ферми позволяват по-лесна комбинация на вируси.
Международната търговия с пилешко, свинско и телешко месо, и отсъствието на пространство между животните в индустриалните ферми създават условия за по-лесната комбинация на вируси.
Когато различните мутации обитават едно заразено тяло, те произвеждат нов вариант на вирус на случаен принцип, който притежава нови и различни характеристики. Това позволява на най-агресивния и най-ефективния вариант да оцелее. Пример за подобен сценарий е епидемията от вируса Н1N1, познат още като свински грип, през 2009 г.
"Понякога се случва патоген със злощастна комбинация от заразност и сериозност на болестта да прескочи границата между видове и да зарази човека", казва Д-р Кристин К. Джонсън от Калифорнийския университет.
Човешки действия, специално експлоатация на дивата природа като лов и търговия с диви животни, са важен двигател в прескачането на вируси между видове, допълва тя.
