Как в Петербурге расшифровали геном коронавируса

Петербургские ученые в середине марта расшифровали полный геном нового коронавируса. Такие исследования проводят по всему миру: они позволяют проследить, как эволюционирует вирус. Это поможет в разработке вакцины от COVID-19.

«Бумага» поговорила с заведующим лабораторией молекулярной вирусологии НИИ гриппа им. Смородинцева Андреем Комиссаровым, который участвовал в расшифровке генома. Он рассказал, что известно о происхождении коронавируса, может ли он исчезнуть к лету и когда ждать вакцину.

— Есть множество конспирологических теорий насчет нового коронавируса. Например, он якобы был создан в лаборатории в Ухане. Вы работали над расшифровкой генома вируса. Откуда он все-таки взялся?

— Главный природный резервуар для коронавирусов — летучие мыши. Бывает еще промежуточный хозяин. В случае с коронавирусом MERS, ближневосточным респираторным синдромом, первый случай которого выявили в 2002 году, промежуточный хозяин — это верблюд. Большое количество заражений людей было именно от верблюдов.

В случае нового коронавируса промежуточный хозяин точно неизвестен. Есть несколько кандидатов, среди которых довольно экзотическое животное панголин.

Мне кажется, что гипотеза об искусственном происхождении, о беглом из лаборатории вирусе не очень состоятельна. Природа разнообразна, а наши возможности по направленному созданию вирусов с заданными свойствами не очень велики.

Искусственное создание каких-то вирусов как биологического оружия довольно бесперспективное занятие. Это очень большие и дорогие исследования. Не понятно, зачем это нужно. Это точно не принесет вам денег.

Сравнение вируса SARS-CoV-2, [вызывающего COVID-19], с искусственно созданными в экспериментальных целях коронавирусами, публикации о которых наделали в последнее время много шума, показывает, что они значительно отличаются. Это свидетельствует против конспирологических теорий о рукотворном происхождении SARS-CoV-2.

— Чем вирус, вызывающий COVID-19, отличается от других типов коронавируса? Их более 40.

— Семейство представлено четырьмя основными группами коронавирусов: это альфа-коронавирусы, бета-коронавирусы, гамма-коронавирусы и дельта-коронавирусы. Гамма- и дельта- коронавирусы у человека никогда не выявлялись. Это сугубо ветеринарный вопрос.

Альфа- и бета- коронавирусы встречаются у человека. И их можно разделить на сезонные человеческие коронавирусы и зоонозные, которые передаются от животных к человеку. Есть два сезонных альфа-коронавируса и два сезонных бета-коронавируса. Они, по-видимому, проникли в человеческую популяцию когда-то очень давно. По некоторым расчетам, первый проник около 800 лет тому назад.

Сейчас это вирусы, которые передаются от человека к человеку, каждый год вызывают сезонные ОРВИ и на самом деле особо ничем не примечательны, кроме того, что человек может переболеть одним и тем же коронавирусом два раза в течение короткого периода времени.

Зоонозные вирусы человека представлены тремя бета-коронавирусами. Это SARS-CoV, MERS (ближневосточный респираторный синдром) и самый «успешный» из этой троицы — новый коронавирус SARS-CoV-2. Отличается он тем, что наиболее эффективно передается от человека к человеку по сравнению с другими несезонными коронавирусами.

— Ваша лаборатория расшифровала геном коронавируса. Расскажите, пожалуйста, об этом поподробнее.

— Наша лаборатория секвенировала первый геном коронавируса из России. Это принципиальный вопрос, потому что некоторые сразу решили, что мы претендуем на какое-то мировое первенство, но это не так. Естественно, первыми это сделали китайцы и опубликовали свои данные еще в январе.

— Зачем эти исследования проводят сразу в нескольких странах? Что это позволяет узнать?

— Это позволяет оценить изменчивость вируса, понять, как он эволюционирует и насколько быстро. Это молекулярная эпидемиология, довольно развитая область для исследования гриппа, например. Есть огромная сеть надзора за гриппом в мире, в лабораториях этой сети секвенируется огромное количество вирусов гриппа — это основная задача и нашей лаборатории. Данные по России отправляются в международную базу данных и используются для выбора вакцинного штамма на следующий сезон, чтобы это лекарство хорошо работало.

Сейчас глобальная система надзора за гриппом перестраивается для борьбы с новой коронавирусной инфекцией. Группы ученых, которые могут секвенировать коронавирусы по всему миру, отправляют данные в базу, которая открыта для мирового научного сообщества и ВОЗ. Мы были, кажется, 923-и в мире, кто секвенировал этот вирус. Сейчас в базе данных лежит уже 1200 геномов.

Всё это нужно для создания вакцин. Потому что если какие-то участки генома вируса меняются быстро, а какие-то медленно, то для вакцины важно выбирать медленный. Если вы возьмете высоко вариабельный участок, то вирус быстро мутирует, и ваша вакцина не будет работать.

Кроме того, есть целый раздел вычислительной химии и фармакологии. Зная последовательности белков вируса, можно попытаться найти химические соединения, которые бы эти белки блокировали. Сейчас уже есть статьи, люди проверяют десятки, сотни миллионов химических соединений с помощью мощных компьютеров, [выясняют], могли бы они выступать в качестве противовирусных препаратов.

Понимание изменчивости вируса — это наше знание общего врага, с которым мы боремся. Поэтому очень важно, чтобы из каждой страны были данные. Наша заслуга заключается только в том, что мы просто хорошо сделали свою работу: за два дня отсеквенировали попавший к нам образец и сделали его генетическую информацию доступной всему миру.

— А образец вам попал от какого-то инфицированного россиянина?

— Да, от больного c COVID-19.

— Вы упомянули, что можете проследить, как эволюционирует вирус. Удалось ли вам сейчас сделать определенные выводы насчет SARS-CoV-2?

— Самый главный предварительный вывод — что он меняется и мутирует значительно медленнее, чем грипп. Это можно утверждать уже точно. У вируса, который мы секвенировали, отличий пять-шесть на 30 тысяч букв в геноме. У вирусов гриппа геном 13 тысяч, и в нем в течение нескольких месяцев может произойти больше замен.

— У многих людей аргумент такой: от сезонного гриппа умирает намного больше людей, чем от коронавируса, не разводите панику. Действительно ли это так?

— Первое отличие гриппа в том, что это вакциноуправляемая инфекция. Существуют отработанные технологии производства гриппозных вакцин фактически от любого варианта гриппа. Когда была пандемия 2009 года, за довольно короткий срок удалось сделать вакцину, потому что этой технологии уже много-много лет. От коронавируса вакцин в настоящее время не существует. И нет понимания, какая технология лучше для создания вакцины. Сейчас нужно на ходу принимать решение.

В абсолютных числах от пандемического гриппа 2009 года умерло значительно больше людей, чем к настоящему моменту от новой коронавирусной инфекции. Это правда. Но с другой стороны, для сезонного гриппа нет такой удручающей возрастной статистики по смертности. Сейчас, по предварительным данным, у 80 % зараженных болезнь протекает легко, 20 % требуют медицинской помощи. Но если смотреть по возрастным группам, то пожилые люди находятся под очень серьезной угрозой. По итальянским данным, смертность среди пожилых людей может достигать 14–15 %. Это очень высокая цифра, которую мы не наблюдаем у сезонного гриппа.

Другое дело, должно пройти время, нужно еще накопить данные, чтобы четко и непредвзято сравнить новый вирус с вирусом гриппа. Потому что в разных странах статистика может искажаться в зависимости от объема проведенных тестирований. От того, кого в первую очередь тестировали, какие тест-системы используются. Сейчас просто рано об этом говорить. Но человечество вынуждено действовать на опережение.

Научные статьи, рецензирование, проверка занимают очень много времени. Сейчас из-за того, что все находятся под большим давлением, из-за того, что нужно обмениваться данными здесь и сейчас, огромное количество сведений опирается на препринты, черновики, не прошедшие рецензирование статьи. В сложившейся ситуации мы не можем позволить себе ждать шесть месяцев. Но нужно трезво относиться к этому. Потом какие-то данные при спокойном анализе будут пересмотрены.

Сейчас известно, что коронавирус более заразный, чем сезонный грипп. Если человек, инфицированный сезонным гриппом, заражает не более двух человек, то больной с инфекцией SARS-CoV-2 заражает двух-трех человек. По сравнению с корью заразность нового коронавируса значительно меньше. Больной корью заражает десять–двенадцать человек.

— Почему именно в Италии так много заразившихся?

— Не находясь внутри и не будучи знакомым с тем, как устроена итальянская система здравоохранения, мне очень сложно об этом судить. Но, кажется, что свою роль сыграло то, что, во-первых, в Италии много туристов. Кроме того, культурные особенности: это одна из стран с наименьшей социальной дистанцией. А также непринятие своевременных карантинных и ограничительных мер.

— Грозит ли России что-то подобное? Или из-за того, что мы начали принимать меры, всё будет проходить мягче?

— Сложно прогнозировать, но вероятность такая есть. Я бы лично отнесся с пониманием к еще более жестким мерам.

— Например?

— Более серьезные меры по соблюдению режима самоизоляции, карантина, ограничению социальных контактов. Здесь каждая страна пытается найти баланс между экономическим ущербом от карантинных мер, экономическим ущербом от эпидемии и теми жертвами, которые будут понесены. Тем, кто принимает решения, очень сложно этот баланс нащупать.

Должен сделать здесь ремарку, что я не эпидемиолог, а вирусолог, поэтому мои рассуждения в плане карантинных мер могут быть довольно дилетантскими. Но мне кажется, что для предотвращения такой ситуации, как в Италии, были бы оправданы более жесткие меры, чем принимаются в нашей стране сейчас (закрыто авиасообщение, в некоторых регионах ограничено количество участников мероприятий, подробнее о ситуации с коронавирусом читайте по ссылке — прим. «Бумаги»).

— Эпидемиологи говорят, что есть несколько вариантов развития. Более легкий — это когда вирус сойдет на нет к маю, кто-то утверждает, что вспышка закончится минимум в сентябре. Вы можете сделать какие-то прогнозы?

— Сейчас очень сложно делать прогнозы, но мне кажется, что у этого вируса есть потенциал, чтобы стать еще одним сезонным коронавирусом. Те, которые известны, тоже пришли от летучих мышей и, возможно, вызывали в прошлом что-то подобное. Просто у человечества в то время не было возможности это распознать.

Пересекая межвидовой барьер, научившись передаваться от человека к человеку, попав в наивную популяцию, не готовую иммунологически, вирус сначала ведет себя довольно агрессивно, а дальше у него есть два пути. Либо он исчезает, как это было с SARS в 2002 году, либо становится сезонным, как это происходит с гриппом. Возникает новый вариант гриппа, он ведет себя довольно агрессивно в первое время, а дальше становится сезонным, не особенно тяжелым.

Для сезонных коронавирусов не характерна циркуляция летом, они циркулируют в осенне-зимний период, вернее даже в зимне-весенний.

— А с чем это связано?

— Это, на самом деле, сложный и не до конца разрешенный вопрос. Есть разные гипотезы, связанные с температурно-влажностным режимом, климатическими особенностями, но ни одна из них не дает четкого ответа, почему какие-то вирусы встречаются в одни месяцы, а другие — в другое время. Несмотря на длительную историю наблюдений за гриппом и ОРВИ, ответа на эти вопросы мы пока не имеем, к сожалению.

— Что вы можете сказать о российских тест-системах? Действительно ли они менее чувствительны, чем европейские?

— Сейчас в мире, по данным ВОЗ, разработано уже порядка 300 разных тест-систем. В России зарегистрированы и разрешены к использованию три тест-системы. Первая — ПЦР-тест-система «Вектора» (научного центра вирусологии и биотехнологии в Новосибирской области), она была первой зарегистрированной в России (сейчас она существует в двух вариантах, отличающихся лишь некоторыми техническими деталями). Вторая — ПЦР-тест-система «Центра стратегического планирования» Министерства здравоохранения Российской Федерации, которая зарегистрирована совсем недавно, в начале марта. Есть еще третья тест-система коммерческой компании «Смартлайфкеа», в основе которой лежит другой принцип работы — не ПЦР, а так называемая изотермическая амплификация.

Чтобы реально доказать, какая тест-система более чувствительна, нужно проверить их. Голословно утверждать, что какая-то система хуже или лучше, я не могу, просто потому что у меня не было опыта работы с ними. У нас есть в лаборатории ВОЗовская тест-система, немецкого производства.

Надо сказать, что хорошо, что в «Векторе» быстро (уже в январе) разработали российскую систему. А вот сейчас, мне кажется, важно, чтобы не было монополии на тестирование, чтобы максимальное количество лабораторий получили разрешение (с 26 марта тесты на коронавирус в Петербурге делает компания «Хеликс» — прим. «Бумаги»).

В апреле ВОЗ запустит программу по внешней оценке качества тестирования на новый коронавирус. Для этого ведущие мировые лаборатории подготовят зашифрованные панели образцов и разошлют по лабораториям разных стран, в том числе в Россию. И тогда, на этих образцах, можно будет сравнить тест-системы ВОЗ, «Вектора», «ЦСП», китайские, южнокорейские, американские. Каждая лаборатория получит зашифрованные образцы, протестирует их на своей системе. ВОЗ агрегирует эти данные и сделает большую статистику. Тогда эти данные будут объективными. А сейчас в этих разговорах больше политики и какой-то аппаратной борьбы, чем научной правды.

— А как проходит лечение от коронавируса, пока нет вакцины? Это какая-то поддерживающая терапия, я правильно понимаю?

— Да, абсолютно верно. Это поддерживающая терапия. В Китае, когда было много случаев, проводили испытания, пробовали разные препараты. Но, наверное, нужно дождаться публикации каких-то серьезных данных на тему того, что у них там работало, что не работало. Сейчас основное — это поддерживающая терапия.

— А есть ли вакцина от других коронавирусов?

— Нет. Создание вакцины от коронавируса — это вызов науке, вызов человечеству.

— Можете ли вы перечислить какие-то простые меры, которые помогут себя обезопасить?

— Я здесь не скажу чего-то нового по сравнению с рекомендациями ВОЗ: это гигиена рук, ограничение социальных контактов, по возможности переход на удаленную работу, самоизоляция. Соблюдать респираторный этикет, чихать в локтевой сгиб, если заболели и не нуждаетесь в медицинской помощи — лучше никуда не ходить.

— Вы упомянули, что у 80 % заболевших — легкая форма коронавируса. ВОЗ рекомендует таким заболевшим оставаться дома, не вызывать врачей, не идти в больницу, так?

— Да, всё верно. Люди, которые не требуют какого-то специального медицинского ухода, конечно, могут оставаться дома.

Главный вопрос — это емкость системы здравоохранения, потому что ни одна страна не готова к одномоментному поступлению гигантского количества больных, требующих сложного медицинского ухода. Просто потому что не будет хватать коек, аппаратов искусственной вентиляции легких, не будет хватать врачей, что мы видим сейчас в Италии. Весь смысл ограничительных мер заключается в том, чтобы сделать кривую роста случаев более плоской.

Пока нет препаратов и вакцины, карантинные и прочие ограничительные меры — это единственное, как вы можете противодействовать вирусу. От вашей сознательности зависит жизнь других людей.

— Хотелось бы уточнить про вакцины. Сколько обычно проходит времени с момента тестирования до того, как их начинают использовать?

— К сожалению, это не быстрое дело. Сначала нужно придумать, потом нужно доказать, что то, что ты придумал, — эффективно. Нужно доказать на животных, дальше нужно показать на них же, что это безопасно, нужно провести клинические исследования на волонтерах.

— А если это удастся сделать за рубежом, как это можно будет распространить по другим странам, может, есть предыдущий опыт?

— Это будет большой задачей для ВОЗ, вопрос в том, насколько она сможет взять лидерство в этой истории. Сейчас, например, во многих странах наблюдается дефицит средств индивидуальной защиты, в том числе потому, что страны «окукливаются» — действуют на благо своих граждан, запрещают экспорт медицинских товаров, не выполняют свои международные обязательства.

Страны с более мощной биотехнологической сферой, которым удастся первым сделать работающие вакцины, вполне логично постараются в первую очередь обеспечить своих граждан.

Материал подготовлен при участии Владимира Дорошенко

Фото на обложке: unsplash.com

Актуальные новости о распространении COVID-19 в городе читайте в рубрике «Бумаги» «Коронавирус в Петербурге».