Что стоит за быстрым исчезновением дельта-варианта Ковид-19 в Японии? Возможно, это самоуничтожение

Почему пятая и самая крупная волна пандемии коронавируса в Японии, вызванная суперзаразной дельта-версией, внезапно оборвалась после, казалось бы, неуклонного роста числа новых случаев заражения? И чем Япония отличается от других развитых стран, в которых сейчас наблюдается новый всплеск новых случаев заболевания?

По мнению одной группы исследователей, неожиданный ответ может заключаться в том, что дельта-вариант позаботился о себе сам, совершив акт "самоликвидации".

Через три месяца после того, как дельта-вариант привел к рекордному ежедневному числу случаев по всей стране - почти 26 000, число новых случаев заражения COVID-19 в Японии резко сократилось, упав за последние недели ниже 200. Этот спад подчеркивает тот факт, что 7 ноября не было зарегистрировано ни одного смертельного случая - впервые за последние 15 месяцев.

Многие ученые указывают на различные возможности, среди которых один из самых высоких уровней вакцинации среди развитых стран: по состоянию на среду 75,7% жителей были полностью привиты. Другими потенциальными факторами являются меры социального дистанцирования и ношения масок, которые в настоящее время глубоко укоренились в японском обществе.

Но главная причина может быть связана с генетическими изменениями, которые коронавирус претерпевает в процессе размножения, со скоростью около двух мутаций в месяц. Согласно потенциально революционной теории, предложенной Итуро Иноуэ, профессором Национального института генетики, дельта-вариант в Японии накопил слишком много мутаций в неструктурном белке nsp14, исправляющем ошибки вируса. В результате вирус не успевал вовремя исправлять ошибки, что в конечном итоге приводило к "самоуничтожению".

Исследования показали, что больше людей в Азии имеют защитный фермент под названием APOBEC3A, который атакует РНК-вирусы, включая вирус SARS-CoV-2, вызывающий COVID-19, по сравнению с людьми в Европе и Африке.

Поэтому исследователи из Национального института генетики и Университета Ниигаты задались целью выяснить, как белок APOBEC3A влияет на белок nsp14 и может ли он подавлять активность коронавируса. Команда провела анализ данных о генетическом разнообразии альфа- и дельта-вариантов, полученных из зараженных клинических образцов в Японии с июня по октябрь.

Затем они визуализировали связи между последовательностями ДНК вируса SARS-CoV-2, чтобы показать генетическое разнообразие на диаграмме, называемой сетью гаплотипов. В целом, чем больше сеть, тем больше положительных случаев она представляет.

Сеть альфа-варианта, который был основной движущей силой четвертой волны в Японии с марта по июнь, состояла из пяти основных групп с множеством мутаций, разветвляющихся в разные стороны, что подтверждает высокий уровень генетического разнообразия. Исследователи полагали, что дельта-вариант, который, по данным Центров по контролю и профилактике заболеваний США, более чем в два раза заразнее предыдущих вариантов и может вызывать более тяжелые заболевания у невакцинированных людей, будет иметь гораздо более яркое генетическое разнообразие.

Удивительно, но они обнаружили обратное. Сеть гаплотипов состояла только из двух основных групп, а мутации, казалось, внезапно прекратились в середине процесса эволюционного развития. Когда исследователи перешли к изучению фермента nsp14, исправляющего ошибки вируса, они обнаружили, что подавляющее большинство образцов nsp14 в Японии претерпели множество генетических изменений в местах мутаций под названием A394V.

"Мы были буквально шокированы результатами исследования", - сказал Иноуэ в интервью газете The Japan Times. 

"Дельта-вариант в Японии был высокотрансмиссивным и не допускал других вариантов. Но по мере накопления мутаций, мы полагаем, что в конечном итоге вирус стал дефектным и не смог создавать копии самого себя". Учитывая, что количество случаев заболевания не увеличивалось, мы считаем, что в какой-то момент во время таких мутаций он направился прямо к своему естественному исчезновению".

Теория Иноуэ, хотя и является новаторской, подтверждает загадочное исчезновение распространения дельта-варианта в Японии. В то время как большая часть остального мира с одинаково высоким уровнем вакцинации, включая Южную Корею и некоторые западные страны, страдает от рекордных волн новых инфекций, Япония, похоже, является необычным случаем, поскольку случаи заболевания COVID-19 остаются сдержанными, несмотря на заполнение поездов и ресторанов после окончания последнего чрезвычайного положения.

"Если бы вирус был жив и здоров, случаи заболевания наверняка бы участились, поскольку маскировка и вакцинация не предотвращают прорывные инфекции в некоторых случаях", - сказал Иноуэ.

По словам Такеши Урано, профессора медицинского факультета университета Симанэ, который не участвовал в исследовании, проведенном Иноуэ, неожиданный всплеск числа новых случаев после летней волны стал предметом жарких дискуссий среди многих экспертов, включая тех, кто не проводил исследований коронавируса.

"Nsp14 работает с другими белками вируса и выполняет важнейшую функцию по защите РНК вируса от распада", - сказал он, отвечая на вопрос о выводах Иноуэ. "Исследования показали, что у вируса с поврежденным nsp14 значительно снижена способность к репликации, так что это может быть одним из факторов быстрого снижения числа новых случаев заболевания". nsp14 является производным вируса, и химическое вещество для подавления этого белка может стать многообещающим лекарством, разработка которого уже ведется."

Япония, похоже, является аномалией, поскольку к концу августа дельта-вариант практически вытеснил альфа- и другие варианты. С другой стороны, другие страны, включая Индию и Индонезию, которые особенно сильно пострадали от дельта-варианта, сообщают о наличии среди заболевших смешанных альфа- и дельта-штаммов.

Иноуэ говорит, что подобное естественное исчезновение коронавируса может наблюдаться и за рубежом, добавляя, что обнаружить это будет сложно, поскольку ни в одной стране, похоже, не накопилось столько мутаций в nsp14 вируса, как в Японии, хотя подобные мутации на участке A394V были обнаружены по меньшей мере в 24 странах.

Но теория Иноуэ может также помочь объяснить, почему вспышка тяжелого острого респираторного синдрома (SARS) внезапно закончилась в 2003 году. Эксперимент in vitro, в котором исследователи вызвали мутации в nsp14 в вирусе, вызывающем атипичную пневмонию, привел к выводу, что вирус в конечном итоге не мог реплицироваться, поскольку мутации накапливались.

"Никаких геномных данных не существует, так что это всего лишь гипотеза, но поскольку она исчезла, то никогда больше не увидит свет", - сказал он.

Каковы же шансы, что за границей мы увидим подобное естественное исчезновение вируса COVID-19, вызывающего SARS-CoV-2?

"Шансы не нулевые, но пока это кажется слишком оптимистичным, поскольку нам не удалось получить никаких подобных доказательств, хотя мы изучили различные данные по другим странам", - сказал он.

После пика, достигнутого в середине августа, ежедневные случаи заболевания COVID-19 в Японии продолжали снижаться и к середине сентября упали ниже 5 000, а к концу октября - ниже 200. По словам Иноуэ, в стране уже некоторое время наблюдается один из самых низких уровней инфицирования среди всех развитых стран, но она не застрахована от следующей волны пандемии.
"Очевидно, что угроза существует", - сказал он.

"У нас все было в порядке, потому что существовал дельта-вариант. Другие варианты проникали постепенно, но японская дельта их сдерживала. Но поскольку сейчас их ничто не сдерживает, появляется возможность для проникновения новых, поскольку одними вакцинами проблему не решить. В этом смысле я думаю, что карантинные меры по контролю за иммиграцией очень важны, потому что мы никогда не знаем, что попадает в страну из других стран".

Некоторые люди могут задаться вопросом, не вызвано ли самоуничтожение дельта-варианта в Японии чем-то особенным в генетическом строении японцев, но Иноуэ с этим не согласна.

"Я так не думаю", - сказал он. "Люди в Восточной Азии, такие как корейцы, этнически такие же, как и японцы. Но я не знаю, почему это наблюдение было сделано в Японии".

Иноуэ сказал, что команда исследователей из Национального института генетики и Университета Ниигата планирует составить исследование о своих выводах к концу ноября.