Штамм «Дельта» запустил новую опасную стадию пандемии

Новый индийский штамм covid-19, уже названый учеными «Дельта», породил третью волну пандемии во многих странах. В самом Нью-Дели ситуация сложилась просто катастрофическая — 30 000 заболевших за сутки. Институты принялись изучать «Дельту» и тут же забили тревогу. Новый штамм оказался не только более заразным, но и менее уязвимым перед антителами. Это значит, что он успешно может сопротивляться «контратакам», которые будет вести против него наша иммунная система.

Когда вариант коронавируса, который теперь получил название «Дельта», только появился в индийском штате Махараштра в декабре 2020 года, ничем выдающимся он не казался. Но когда несколько месяцев спустя он обрушился на Нью-Дели, последствия оказались самыми разрушительными: в конце апреля ежедневно регистрировалось почти по 30 000 случаев. «Внезапно он начал доминировать и полностью подмял под себя штамм „Альфа", который до этого был самым распространенным в городе», — говорит глава Института генома и интегративной биологии в Нью-Дели Анураг Агравал.

По словам Агравала, казалось, что Нью-Дели вряд ли уже столкнется с новой большой вспышкой, потому что многие его жители либо переболели, либо привились. Но оказалось, что эти средства защиты против «Дельты» бессильны. Она более заразна и ускользает от иммунитета, говорит он: «Трехметровая стена вокруг города словно превратилась в полуметровую, через которую не составляет труда перешагнуть».

Из Нью-Дели штамм быстро распространился, и теперь, похоже, захлестывает земной шар новой разрушительной волной. В Великобританию на «Дельту» уже приходится более 90% новых случаев: это привело к тому, что число заболевших коронавирусом снова подскочило после резкого спада, и на прошлой неделе правительству пришлось даже отложить заключительный этап своего плана открытия границ. Вспышка «Дельты» в Лиссабоне вынудила правительство Португалии ввести трехдневный запрет на поездки между столицей и остальной частью страны. К концу августа на этот вариант будет приходится до 90% всех случаев коронавируса в Европейском союзе, предупредила сегодня глава Европейского центра профилактики и контроля заболеваний Андреа Аммон (Andrea Ammon). «Весьма вероятно, что штамм „Дельта" будет широко распространяться в течение лета, особенно среди молодежи, которая не входит в программу вакцинации», — сказала она. «Это может привести к риску заражения более уязвимых граждан и их тяжелого заболевания или даже смерти, если они не полностью вакцинированы».

Скачки «Дельты» зафиксированы в России, Индонезии и многих других странах. В США, где распространенность штамма оценивается как минимум в 14%, Центр по контролю и профилактике заболеваний 15 июня заявил, что он «вызывает наибольшее беспокойство».

Этот всплеск повлек за собой цепочку исследований, чтобы понять, почему «Дельта» распространяется намного быстрее, чем три других вызывающих беспокойство варианта, опаснее ли он в других отношениях и как его уникальный набор мутаций, вызывающих изменения в белковой среде, может нанести серьезный ущерб. Появление «Дельты» подчеркнуло, что вирус SARS-CoV-2 может адаптироваться и развиваться в ближайшие месяцы и годы. На данный момент «Дельта» представляет собой особую угрозу для беднейших стран, чей доступ к вакцинам ограничен или в принципе отсутствует, говорит главный научный советник Всемирной организации здравоохранения Сумья Шваминатан. «Меня больше всего беспокоит, что будет, когда „Дельта" дойдет до Африки», — говорит она.

Исследование Службы общественного здравоохранения Англии подчеркнуло способность «Дельты» к распространению. По сравнению с «Альфой», которая появилась в Великобритании в 2020 году, «мы имеем на 50% или 100% больше случаев передачи», говорит разработчик моделей Лондонской школы гигиены и тропической медицины Адам Кухарски (Adam Kucharski).

Но еще Кухарски говорит, что могло сказаться снижение защиты от вакцин. Судя по данным из Англии и Шотландии, вакцины Pfizer-BioNTech и AstraZeneca обеспечивают немного меньшую защиту от симптоматических инфекций, вызванных новым вариантом, чем от штамма «Альфа». Особенно уязвимы люди, получившие всего одну прививку — как и многие жители Великобритании. (Две дозы любой вакцины по-прежнему обеспечивают такой же высокий уровень защиты от госпитализации даже против «Дельты»). Насколько хорошо защищают другие вакцины, используемые по всему миру, неясно, и имеется мало данных о защите у переболевших в прошлые волны коронавируса.

Оба этих эффекта — повышенную передачу и уклонение от иммунитета — трудно отделить друг от друга, но глава благотворительного фонда Wellcome Trust Джереми Фаррар (Jeremy Farrar) считает, что за скачком «Дельты» стоит именно передача, а не способность обходить иммунитет. «Если „Альфа" примерно на 50% более трансмиссивен, чем природный штамм, а „Дельта" — еще на 50%, то мы говорим о вирусе, который в два раза более трансмиссивен, чем исходный штамм», — объясняет эволюционный вирусолог из Оксфордского университета Арис Кацуракис (Aris Katzourakis). Это будет означать, что страны и группы населения с низким уровнем вакцинации могут столкнуться с новыми крупными вспышками. «Если более быстрое распространение полностью связано с основами вируса, то это катастрофическая новость для остального мира», — говорит Кухарски.

Вдобавок ко всему, «Дельта» с большей вероятностью отправит в больницу непривитых граждан, чем «Альфа». Ранние данные из Великобританиии показывают, что риск госпитализации может быть в два раза выше. По словам Шваминатан, в совокупности эти характеристики могут вызвать огромные проблемы в Африке. «Кислорода там не будет, больничных коек не хватит. И мы уже знаем, что исход для госпитализированных в Африке хуже, чем в других странах, — говорит она. — Так что это действительно может привести к более высокой смертности даже среди молодежи».

Мутации мешают антителам

Ученые только начали выяснять, чем именно «Дельта» так опасна. Они сосредоточились на наборе из девяти мутаций в гене, который кодирует шиповой белок, исследует поверхность и позволяет вирусу проникать в клетки человека. Одна важная мутация, получившая название P681R, изменяет аминокислоту непосредственно рядом с участком расщепления фурином, где человеческий фермент разрезает белок, — это ключевой этап, который позволяет вирусу проникать в человеческие клетки. В штамме «Альфа» эта мутация сделала расщепление эффективнее. Судя по одной предварительной публикации в конце мая, мутации «Дельты» еще больше облегчают расщепление фурином. Исследователи предполагают, что это тоже может повысить трансмиссивность вируса.

Однако японские исследователи, создавшие псевдовирусы, несущие эту же мутацию, возросшей заразности в лабораторных условиях не подтвердили, а в Индии другие варианты коронавируса с той же мутацией оказались гораздо менее заразны, чем «Дельта», говорит эволюционный вирусолог Эдинбургского университета Эндрю Рэмбо (Andrew Rambaut). «Значит, должно быть взаимодействие еще с чем-то в геноме».

Другие мутации «Дельты» могут помочь подорвать иммунитет. Некоторые из них изменяют N-концевой домен шипа (NTD), который выступает из поверхности белка. В недавней статье в журнале Cell выяснилось, что одно их пятен NTD, названное «суперучастком», неизменно нацелено на «сверхмощные» нейтрализующие антитела от выздоровевших пациентов. Уникальные мутации «Дельты» удаляют аминокислоты в положениях 156 и 157 «суперучастка» и изменяют 158-ю аминокислоту с аргинина на глицин — причем последний исключает прямую точку контакта для связывания антител, объясняет структурный биолог из Университета Флориды Дэвид Остров (David Ostrov). «Мы считает, что мутация 157/158 — одна из отличительных мутаций „Дельты", которая дала штамму этот фенотип уклонения от иммунитета», — соглашается Тревор Бедфорд (Trevor Bedford), компьютерный биолог из Онкологического исследовательского центра Фреда Хатчинсона.

Другая мутация в суперучастке NTD тоже может дать отпор антителам. И ученые должны начать изучать роль изменений в других белках штамма «Дельта», считает молекулярный биолог Калифорнийского университета в Сан-Франциско Неван Кроган (Nevan Krogan). «Мы многого не знаем об этих вариантах на каждом уровне. Мы словно блуждаем в потемках». Например, «Дельта» имеет несколько мутаций в белке нуклеокапсида, который выполняет множество функций, «словно швейцарский армейский нож», объясняет вирусолог Дэвид Бауэр (David Bauer) из Института Фрэнсиса Крика. Однако на эксперименты, чтобы внести ясность, уйдут месяцы.

Ускоренная вакцинация

Между тем, ученые согласны: необходимы срочные меры, чтобы остановить распространение нового варианта. «Беспокойство насчет „Дельты" должно побудить нас по-настоящему ускорить вакцинацию и увеличить количество вакцин на местах, где „Дельта" набирает обороты», — считает вирусолог Анджела Расмуссен (Angela Rasmussen) из Университета Саскачевана. Президент США Джо Байден призвал американцев пройти полную вакцинацию, чтобы защитить себя от Дельты. Аммон сегодня призвала европейские страны ускорить планы полной вакцинации уязвимых групп населения. Кроме того, по ее словам, необходимо сохранить ограничения, чтобы новый вариант не распространялся и не повлек за собой новый всплеск заболеваемости, госпитализаций и смертей. По словам Расмуссена, странам с ограниченным доступом к вакцинам необходимо снова прибегнуть к таким мерам как физическое дистанцирование и маски. А в Европе Аммон призвала страны сделать и то, и другое: сохранить ограничения и одновременно работать над полной вакцинацией уязвимых групп населения.

Цель — не только спасти жизни, но пресечь возможности для дальнейшего развития вируса. Распространение «Дельты» показал, что ученые не в силах вовремя распознать новые опасные варианты, чтобы остановить их распространение, считает вирусолог из Базельского университета Эмма Ходкрофт (Emma Hodcroft), несмотря на беспрецедентные глобальные усилия по отслеживанию их эволюции в режиме реального времени. По словам Кацуракиса, было бы опасно предполагать, что SARS-CoV-2 на этом остановится. «Все в эволюции, что произошло хотя бы дважды, — уже закономерность», — говорит он. «Я не удивлюсь, если мы увидим аналогичные изменения в ближайшие год или два».