Влияние штамма «Омикрон» на течение эпидемического процесса инфекции COVID-19
В лабораторном образце от больного COVID-19, взятом 9 ноября 2021 года в ЮАР, был обнаружен новый мутировавший штамм коронавируса, обозначенный как B.1.1.529. В конце ноября 2021 года Техническая консультативная группа ВОЗ по эволюции вируса SARS-CoV-2 (TAG-VE) отнесла новую мутацию коронавируса B.1.1.529 к вариантам, вызывающим опасения (VOC), позднее ВОЗ присвоила новому штамму SARS-CoV-2 литеру «омикрон» [1,2].
В ноябре в южноафриканской провинции Гаутенг наблюдался рост показателей заболеваемости COVID-19, особенно среди лиц детского и юношеского возраста. Секвенирование геномов позволило выявить новый штамм B.1.1.529 «омикрон» практически во всех собранных образцах. Отмечен также случай прорывной инфекции у полностью привитого пациента. В настоящее время рядом ученых высказывается предположение, что мутационная эволюция вируса произошла в организме человека, страдающего длительной иммуносупрессией (например ВИЧ-инфекцией) или продолжительной инфекцией COVID-19 [3].
В статье авторов [4] приводится наблюдение за ВИЧ-инфицированным пациентом, у которого вирус SARS-CoV-2 эволюционировал в течение полугода, при этом больной заразился сначала штаммом «бета», а затем штаммом «дельта». Исследователи установили, что мутации коронавируса в организме иммунно-ослабленного больного привели к формированию штамма, демонстрировавшего не только уклонение от поствакцинального иммунитета, но и от иммунитета против штамма «дельта».
К слову сказать, российские ученые одними из первых доказали факт формирования мутаций коронавируса у пациентов с подавленным иммунитетом, при этом сами мутации увеличивали трансмиссивность вируса и помогали ему уйти от иммунного ответа. Аналогичный процесс наблюдается при так называемом долгом COVID-19, когда инфекция и ее последствия продолжаются в течение достаточно длительного времени. Так, в научной работе 2021 года авторы описали случай формирования более 40 мутаций вируса SARS-CoV-2 у пациентки с неходжкинской лимфомой, 318 дней переносившей заболевание COVID-19 и у которой полностью отсутствовали собственные нейтрализующие антитела. У данной больной был подавлен B-клеточный иммунитет, но отмечалась активизация Т-клеточного иммунного ответа. По мнению авторов, геномные изменения коронавируса были связаны с необходимостью ухода SARS-CoV-2 именно от воздействия цитотоксических Т-лимофцитов, т.е. Т-клеточного иммунитета, поскольку мутации предотвращали связывание антигенов коронавируса с молекулами HLA (антигены гистосовместимости) [5].
На сегодняшний день в штамме «омикрон» выявлено около 60 мутаций, из них 32 приходятся на «эталонный», уханьский штамм 2019 года. Наиболее значимые мутации связаны с рецептор-связывающим доменом (RBD) шиповидного S-белка коронавируса. Специфические мутации штамма «омикрон» (например, мутации P681H и N679K в сайте расщепления S-белка протеазой фурином) имеют риск увеличения трансмиссивности, другие мутации формируют уклонение от врожденного или адаптивного иммунного ответа [6,7,8].
RBD-домен содержит 15 новых мутаций, приводящих к замене аминокислот в самом белковом рецепторе. Важно отметить, что подобные аминокислотные могут изменять электрический заряд поверхности белка, что влияет на процесс связывания противовирусных нейтрализующих антител с RBD-доменом. Такими значимыми заменами являются T478K и N440K. Исследования авторов показали относительное снижение аффинности (сила взаимодействия антигена и антитела) C105, CC12.1, CC12.3 и CV30 к RBD-домену штамма «омикрон». Однако данные антитела связываются S-белком коронавируса, измененным в результате мутаций. По мнению авторов, существенных конфирмационных изменений в геноме нового штамма «омикрон» все же не произошло [9].
Повышение инфекционности штамма «омикрон» из-за мутаций R203K и G204R связывают также с заменами одних аминокислот на другие в N-белке [10].
Показатель степени распространенности штамма «омикрон» (Rt) составил 0,8 — 2,5: это очень высокие значения [11,12 ].
Так, например, превышение показателя Rt выше значения 1,0 требует от властей применения специальных защитных мер, вплоть до локдауна, если значение менее 0,9 — возможны послабления эпидемического режима [13].
С точки зрения клинической симптоматики, ассоциированной с новым коронавирусным штаммом «омикрон», следует отметить, что литературные источники не изобилуют информацией о тяжелом течении инфекции. Большинство авторов сообщают о легких симптомах, не требующих госпитализации или применения аппаратов ИВЛ. Есть сведения о заражении штаммом «омикрон» пациента, ранее вакцинированного от COVID-19 [14].
Вместе с тем, в США впервые зафиксирован смертельный случай от нового штамма. Пострадавшим оказался невакцинированный мужчина 50 лет, страдающий комплексом хронических заболеваний. Да и сам «омикрон» — вариант в США выявлен более чем в 73% случаев среди инфицированных лиц. В некоторых регионах США, в том числе на юго-востоке и северо-западе страны, доля заразившихся «омикрон»-штаммом превышает 90% [15].
Аналогичный случай гибели пациента от коронавирусной инфекции, вызванной штаммом «омикрон», зарегистрирован в Великобритании [16].
Следует отметить, что, по данным НИИ им.Н.Ф. Гамалеи, у лиц, привившихся ранее (до полугода) вакциной «Спутник-V», вирус-нейтрализирующая активность сыворотки крови (ВНА) против штамма «омикрон» снизилась примерно в 3—7 раз. Тем не менее, поскольку вакцина «Спутник V» вызывает сильный и продолжительный Т-клеточный иммунный ответ, а мутационная неизмененность эпитопов S-белка у штамма «омикрон» составляет около 80%, данный факт, по мнению специалистов, является достаточно обнадеживающим для формирования успешной противовирусной защиты. Бустерная вакцина «Спутник Лайт» существенно увеличивает параметр ВНА, а ожидаемая эффективность применения вакцин «Спутник V» и «Спутник Лайт» может составить более 80% [17].
Согласно работе, проведенной в Институте исследований в области здравоохранения Африки (Дурбан, ЮАР), установлено, что титры нейтрализующих антител у лиц, иммунизированных вакциной Pfizer-BioNTech при «омикрон»-варианте, снизились в 41 раз (!): так, против старого «уханьского» штамма показатель составил 1321, для штамма «омикрон» — 32. Ученые из Университета Гете (Франкфурт, Германия) представили следующие результаты: по две дозы вакцин BioNTech и Moderna, затем по одной дозе вакцин AstraZeneca и BioNTech выявили через 6 месяцев после вакцинации 0% нейтрализующих антител для штамма «омикрон». Через три месяца после вакцинации тремя дозами вакцины BioNTech уровень нейтрализующих «омикрон» антител составил 25%, но для штамма «дельта» аналогичный показатель находился в районе 95%. Однако авторы работ отмечают, что все вышеперечисленные вакцины вызывают хороший цитотоксический (CD8 + клетки) Т-клеточный иммунный ответ. В этой связи перспективы у существующих и перспективных вакцин в отношении «омикрона» — обнадеживающие [18].
Итак, подведем итоги. На основе рассмотренных нами научных публикаций: пандемия COVID-19 продолжается, новый штамм «омикрон» завоевывает мир. Но этот вариант коронавируса, по словам исследователей, может стать как «темным периодом», обеспечивающим новый, тяжелый всплеск инфекции, так и «ложной тревогой», хотя в любом случае необходимо тщательно отрабатывать каждый из этих сценариев [19].
Оказать положительное влияние на течение общемирового эпидемического процесса, представленного всеми штаммами коронавируса SARS-CoV-2, сможет массовая вакцинация во всех странах — этот тезис был задекларирован авторами на ранней стадии пандемии, еще в 2019 году. Необходима ясная и прозрачная коммуникация на равноправной основе между научным сообществом и общественностью [20,21].
И именно сейчас, более чем когда-либо, существует необходимость найти баланс между подготовкой к худшему и надеждой на лучшее [22].
Список литературы
1. https://www.who.int/news/item/26-11-2021-classification-of-omicron-(b.1.1.529)-sars-cov-2-variant-of-concern.
2. https://www.who.int/ru/activities/tracking-SARS-CoV-2-variants/tracking-SARS-CoV-2-variants.
3. Callaway E. Researchers are racing to determine whether a fast-spreading variant in South Africa poses a threat to COVID vaccines’ effectiveness. // Nature. 2021. DOI: 10.1038/d41586-021-03552-w.
4. Cele S., Karim F. , Sigal A. et al. SARS-CoV-2 evolved during advanced HIV disease immunosuppression has Beta-like escape of vaccine and Delta infection elicited immunity // Medrxiv, 2021 doi: https://doi.org/10.1101/2021.09.14.21263564.
5. Stanevich O., et al. // SARS-CoV-2 escape from cytotoxic T cells during long-term COVID-19 // Research Square, preprint published July 28, 2021, DOI: 10.21203/rs.3.rs-750741/v1.
6. Gong S.Y., Chatterjee D., Richard J., et al. Contribution of single mutationstoselectedSARS-CoV-2 emerging variants spike antigenicity.// Virology.2021;563:134-145. 21.
7. Benvenuto D., Angeletti S.,Giovanetti M.et al.Evolutionaryanalysis of SARS-CoV-2: how mutation of non-structural protein 6 (NSP6) could affect viral autophagy.//J Infect.2020;81(1):e24-e27.
8. Ingraham N.E., Ingbar D.H. The omicron variant of SARS-CoV-2: Understanding the known and living with unknowns // Clin.Transl.Med.2021;11:e685. DOI:10.1002/ctm2.685.
9. Ford C.T., Machado D.J., Janies D.A. Predictions of the SARS-CoV-2 Omicron Variant (B.1.1.529) Spike Protein Receptor-Binding Domain Structure and Neutralizing Antibody Interactions // bioRxiv (2021), published December 06, 2021, DOI: 10.1038/s41586-021-04248-x.
10. Peacock T. B.1.1 decendant associated with Southern Africa with high number of Spike mutations // github.com/cov-lineages/pango-designation/issues/343.
11. Abbott S., Hellewell J.,Thompson R.N. et al. Estimating the time varying reproduction number of SARS-CoV-2 using national and subnational case counts.// Wellcome OpenRes.2020;5(112):112.
12. Rossouw L. Estimating the effective reproduction number of COVID-19 in South Africa. // https://unsupervised.online/static/ covid-19/estimating_r_za.html.Accessed12/1/2021.
13. https://gogov.ru/articles/covid-rt.
14. Mukherjee P.S. African doctor says patients with Omicron variant have «very mild» symptoms. 2021. Accessed 12/1, 2021. https://www.reuters.com/world/africa/safrican-doctor-sayspatients-with-omicron-variant-have-very-mild-symptoms2021-11-28/.
15. https://www.rbc.ru/society/21/12/2021/61c128d39a79474071735fc3.
16. https://www.bbc.com/news/uk-59639007.
17. Релиз с сайта sputnikvaccine.com https://sputnikvaccine.com/newsroom/pressreleases/sputnik-v-induces-robust-neutralizing-antibody-response-to-omicron-variant-which-is-further-strength/.
18. Wilhelm A. et al. Reduced Neutralization of SARS-CoV-2 Omicron Variant by Vaccine Sera and monoclonal antibodies // medRxiv, 2021, DOI: 10.1101/2021.12.07.21267432v1.
19. Hopkins J. Coronavirus COVID-19 (2019-nCoV). 2020. Accessed November 30, 2021. https://www.arcgis.com/apps/ dashboards/bda7594740fd40299423467b48e9ecf6.
20. Ingraham N.E., Tignanelli C.J. Fact versus science fiction: fighting coronavirus disease 2019 requires the wisdom to know the difference. //CritCareExplor.2020;2(4):e0108.
21. Ingraham N.E., Purcell L.N., Karam B.S. et al. Racial and ethnic disparitiesin hospital admissions from COVID-19:determining the impact of neighborhood deprivation and primary language.// J GenInternMed.2021;36(11):3462-3470.
22. CDC statement on B.1.1.529 (Omicron variant) [press release]. CDC2021. https://www.cdc.gov/media/releases/2021/ s1126-B11-529-omicron.html.Accessed11/31/2021.
* Автор не выражает собственного мнения, а лишь транслирует в свободном изложении сведения из научных публикаций открытого доступа. В этой связи дискуссия с автором по заявленной в статье проблеме — не предусмотрена.
Материал партнера: «Ферон»
