Пока свирепствует Омикрон, ученые не знают, что будет дальше

В короткой истории пандемии COVID-19 2021 год стал годом появления новых вариантов. Альфа, Бета, Гамма и Дельта провели по несколько месяцев на Солнце.

Но это был год Омикрона, который охватил земной шар в конце 2021 года и продолжает доминировать, причем подварианты, получившие более прозаические названия, такие как BA.1, BA.2 и BA.2.12.1, появляются быстро. Два близкородственных подварианта под названиями BA.4 и BA.5 в настоящее время вызывают инфекции по всему миру, но новые кандидаты, включая один под названием BA.2.75, стучатся в дверь.

Длительное доминирование Omicron заставляет эволюционных биологов гадать, что будет дальше. Некоторые считают, что это признак того, что первоначальное бешеное развитие SARS-CoV-2 закончилось, и он, как и другие коронавирусы, которые живут с человечеством гораздо дольше, переходит в стадию постепенной эволюции. "Я думаю, можно предположить, что BA.2 или BA.5 породит дополнительных потомков с большим количеством мутаций, и что один или несколько из этих субвариантов распространятся и станут следующими", - говорит Джесси Блум, эволюционный биолог из Центра исследования рака Фреда Хатчинсона.

Но другие считают, что новый вариант, достаточно отличающийся от Омикрон и всех других вариантов, чтобы заслужить следующее обозначение греческой буквы - Пи, уже развивается, возможно, у хронически инфицированного пациента. И даже если Омикрон не будет заменен, его доминирование не является поводом для самоуспокоения, говорит Мария Ван Керкхове, технический руководитель проекта COVID-19 во Всемирной организации здравоохранения. "Все и так достаточно плохо", - говорит она. "Если мы не можем заставить людей действовать [без] нового греческого названия, это уже проблема".

Ван Керкхове подчеркивает, что даже при наличии "Омикрона" мир может столкнуться с непрекращающимися волнами заболевания по мере ослабления иммунитета и появления новых субвариантов. Она также обеспокоена тем, что усилия по наблюдению, которые позволили исследователям обнаружить Омикрон и другие новые варианты на ранних стадиях, сокращаются или сворачиваются. "Эти системы демонтируются, их финансирование прекращается, людей увольняют", - говорит она.

Варианты, которые будут править в 2021 году, не возникли один из другого. Вместо этого они развивались параллельно из вирусов SARS-CoV-2, циркулировавших в начале пандемии. На вирусных родословных, которые исследователи рисуют для визуализации эволюционных связей вирусов SARS-CoV-2, эти варианты появились на кончиках длинных, голых ветвей. Такая картина, по-видимому, отражает, что вирус долгое время скрывается в одном человеке и эволюционирует, прежде чем появиться и снова распространиться, значительно изменившись.

Все больше и больше исследований подтверждают, что это происходит у людей с ослабленным иммунитетом, которые не могут очистить организм от вируса и имеют длительные инфекции. Например, 2 июля геномный эпидемиолог Йельского университета Натан Грубо и его команда опубликовали на сайте medRxiv препринт об одном таком пациенте, которого они случайно обнаружили. Летом 2021 года их программа наблюдения в больнице Йель-Нью-Хейвен продолжала находить вариант SARS-CoV-2 под названием B.1.517, несмотря на то, что эта линия должна была давно исчезнуть из общества. Как выяснилось, все образцы были получены от одного и того же человека - пациента с ослабленным иммунитетом в возрасте 60 лет, проходившего лечение от В-клеточной лимфомы. Он был инфицирован B.1.517 в ноябре 2020 года и до сих пор остается положительным.

Проследив за его инфекцией и наблюдая за тем, как вирус изменялся со временем, команда обнаружила, что он развивался в два раза быстрее, чем обычно развивается SARS-CoV-2. (По словам Грубо, некоторые из вирусов, циркулирующих в организме пациента сегодня, могли бы быть квалифицированы как новые варианты, если бы они были обнаружены в обществе). Это подтверждает гипотезу о том, что хронические инфекции могут способствовать "непредсказуемому появлению" новых вариантов, пишут исследователи в своем препринте.

Другие вирусы, хронически заражающие пациентов, также быстрее изменяются в пределах одного носителя, чем при распространении от одного человека к другому, говорит Арис Кацуракис, эволюционный биолог из Оксфордского университета. Отчасти это игра чисел: В организме человека реплицируются миллионы вирусов, но лишь немногие из них передаются при передаче. Таким образом, многие потенциальные возможности эволюции теряются в цепи инфекций, в то время как хроническая инфекция дает бесконечные возможности для эволюции.

Но с момента появления Омикрона в ноябре 2021 года ни один новый вариант не появился из ниоткуда. Вместо этого омикрон накапливал небольшие изменения, что позволило ему лучше избегать иммунных реакций и - вместе с ослаблением иммунитета - привело к очередным волнам. "Я думаю, что новым видам, вероятно, все труднее и труднее появиться и захватить власть, потому что все различные линии Omicron составляют жесткую конкуренцию", - говорит Грубо, учитывая, насколько они уже передаются и ослабляют иммунитет.

Если это так, то решение США обновить вакцины COVID-19, добавив компонент Omicron, является правильным шагом, говорит Блум; даже если Omicron продолжит меняться, вакцина на его основе, скорее всего, обеспечит большую защиту, чем вакцина на основе более ранних вариантов.

Но все еще существует вероятность появления совершенно нового варианта, не связанного с омикроном. Или один из предыдущих вариантов, например, Альфа или Дельта, может вернуться, вызвав хроническую инфекцию и пройдя через период ускоренной эволюции, говорит Том Пикок, вирусолог из Имперского колледжа Лондона: "Это то, что мы называем вариантами второго поколения". Учитывая эти возможности, "изучение хронических инфекций сейчас важно как никогда", - говорит Равиндра Гупта, микробиолог из Кембриджского университета. "Они могут подсказать нам, в каком направлении будет развиваться мутация вируса в популяции".

Вирус BA.2.75, который был обнаружен недавно, уже вызывает беспокойство у некоторых ученых. Прозванный Центавром, он развился из Омикрона, но, похоже, быстро накопил целый ряд важных изменений в своем геноме, больше похожих на совершенно новый вариант, чем на новый субвариант Омикрона. "Это выглядит точно так же, как Альфа, или Гамма, или Бета", - говорит Пикок.

BA.2.75, похоже, распространяется в Индии, где он был впервые идентифицирован, и был обнаружен во многих других странах. Действительно ли он превосходит другие подварианты, пока неясно, говорит Ван Керкхове: "Данные сейчас очень ограничены". "Я определенно думаю, что за этим стоит внимательно следить", - говорит Эмма Ходкрофт, вирусолог из Бернского университета.

Однако следить за всем становится все труднее, потому что масштабы наблюдения сокращаются. Швейцария, например, сейчас берет около 500 образцов в неделю, что меньше, чем 2000 образцов на пике, говорит Ходкрофт; Соединенные Штаты с более чем 60 000 образцов в неделю в январе снизились примерно до 10 000. "Некоторые правительства стремятся сократить средства, которые они выделяют на секвенирование", - говорит Ходкрофт. Отстаивать расходы - "непростая задача", - говорит она, - "особенно если есть ощущение, что страны вокруг вас продолжат секвенирование, даже если вы остановитесь".

Даже если вариант появляется в стране с хорошим эпиднадзором, предсказать, насколько большую угрозу он представляет, может быть сложнее, чем в прошлом, поскольку различия в прошлых волнах COVID-19, вакцинах и графиках иммунизации создали глобальную шахматную доску иммунитета. Это означает, что новый вариант может хорошо себя проявить в одном месте, но натолкнуться на стену иммунитета в другом. "Ситуация стала еще менее предсказуемой", - говорит Катцуракис.

Учитывая, что Omicron, по-видимому, является более мягким, чем предыдущие варианты, усилия по наблюдению должны быть направлены на выявление вариантов, вызывающих тяжелые заболевания у госпитализированных пациентов, говорит Гупта. "Я думаю, что именно на этом мы должны сосредоточить наши усилия, потому что если мы будем постоянно концентрироваться на новых вариантах генома, мы можем немного устать, а потом как бы упустить момент, когда что-то произойдет".

Многие вирусологи признают, что эволюция SARS-CoV-2 снова и снова заставала их врасплох. "Отчасти это был провал воображения", - говорит Грубо. Но какой бы сценарий ни представляли себе исследователи, Блум признает, что вирус будет идти своим путем: "Я думаю, что в конечном итоге нам остается только ждать и смотреть, что произойдет".