Учитывая, что первые случаи заболевания COVID-19 были зарегистрированы в китайском городе Ухань, большинство заболевших было связано с местным оптовым рынком морепродуктов Хуанань, где продавались живые животные. На ранних этапах количество заражённых удваивалось примерно каждые 7,5 дней; к середине января 2020 года вирус проник и в другие провинции Китая – этому способствовал статус Уханя как важного транспортного узла и возросшее число поездок в связи с приближающимся китайским Новым годом. Зимой 2019–2020 годов большинство новых случаев заболевания и смертей приходилось на Хубэй – провинцию Китая, центром которой является Ухань; однако уже 26 февраля количество новых случаев COVID-19 за пределами Китая превысило количество заражений в пределах этой страны. В конце января 2020 года ВОЗ присвоила распространению заболевания статус «чрезвычайной ситуации международного значения», а в марте охарактеризовала его как мировую пандемию.
По данным на декабрь 2020 года было подтверждено 68,92 млн случаев заражения и 1,56 миллиона летальных исходов. При этом средняя смертность по всему миру составляла около 6-7 %, по странам: в России – 1,2 %, в Испании – 3%, в Мексике – 13%, в Соединенном Королевстве и Италии – 14 %, во Франции – 15,3 %, в США и Бразилии – 6 %, одна из самых высоких смертностей была зарегистрирована в Йемене – 29%.
По данным Яндекс.Стат на 23 февраля 2021 года в мире зарегистрировано более 112 млн. зараженных коронавирусом нового типа SARS-CoV-2 (COVID-19), из них со смертельных исходом почти 2,5 млн. человек.
В целом по миру больше половины случаев заболевания пришлось на США, Индию, Бразилию, Францию и Россию.
3.2.Мутации коронавируса нового типа
Прежде, чем говорить о мутациях вируса, следует понять, что же такое мутация и каков её механизм.
Итак, при репликации вирусного генома часто случаются ошибки, обычно это точечные мутации – замены, перестановки букв генетического кода, удаления. Особенно это характерно для РНК-вирусов, к которым относится и SARS-CoV-2. Для исправления ошибок есть специальные ферменты, но они не всегда успешно срабатывают, так что вирусы постепенно эволюционируют.
Поскольку защитная система организма распознает в белке-шипе чужака и вырабатывает особые белки-антитела, нейтрализующие инфекцию, то изменения белка-шипа (или же мутации) могут приводить к ускользанию коронавируса от тестов, сформированного иммунитета и некоторых вакцин.
Поэтому исследователи с самого начала эпидемии выборочно секвенировали геном возбудителя, чтобы следить за его эволюцией. Результаты со всего мира загружают в базу GISAID. Сейчас там уже более полумиллиарда образцов.
С начала вспышки болезни в Китае до марта 2020 года, на основе анализа 103 публично доступных геномов SARS-CoV-2 было обнаружено не менее 149 изменений. Как показало исследование, коронавирус выделился в два подтипа (клайда): наиболее часто встречающийся L (70 %) и S (30 %).
Подтип L чаще встречался на ранних этапах вспышки в Ухане, однако к началу января 2020 года его частота снизилась. Человеческое вмешательство оказало сильное селективное давление на этот подтип, который может быть более агрессивен и распространяется быстрее.
С другой стороны, сравнительная распространённость подтипа S, который эволюционно старее и менее агрессивен, вероятно, возросла в силу более слабого селективного давления.
Чуть позже был выделен подтип или клайд О.
Первоначальное разделение вирусов SARS-CoV-2 на клайды базировалось на минорных мутациях в структуре генома, которые не имели значения для практического здравоохранения, поскольку не изменяли биологические свойства вируса (вирулентность, контагиозность, чувствительность к противовирусным препаратам).
В дальнейшем, циркулирующие штаммы SARS-CoV-2 также продолжали накапливать отдельные точечные мутации в геноме, которые привели к выделению следующих двух подтипов: клайда V в середине января 2020 года (с мутациями в белках NSP6 и ORF3) и клайда G с характерной мутацией D614G. Данный клайд также разделился впоследствии (примерно с февраля 2020 года) на два подклайда GR и GH, самые распространенные в мире. Большинство выделенных в России вирусов также относятся к клайду G (GR и GH).
D614G расшифровывается как замена в молекуле белка 614-й по счету аминокислоты аспартата (обозначается буквой D) на глицин (G). Именно благодаря этой мутации вариант быстро распространился по всему миру. Но на опасность вируса она не повлияла. В настоящее время известно около 50 цепочек вируса мутации D614G.
Молекулярные биологи из Нью-Йоркского геномного центра и Нью-Йоркского университета заявили:
«Широко распространенная мутация D614G значительно ускоряет передачу вируса между самыми разными типами человеческих клеток, включая клетки из легких, печени и кишечника. Одной из причин повышенной заразности вируса может быть то, что эта мутация делает SARS-CoV-2 более стойким к человеческим ферментам».
Известный в Германии вирусолог Александер Кекуле высказал мнение, что по всему миру распространилась «итальянская мутация» коронавируса SARS-CoV-2 (99,5% всех случаев заражения). Произошло «генетическое изменение» вируса, который стал «заразнее, чем изначальный уханьский вариант» из Китая.
В конце 2020 года, по мере распространения коронавируса по миру, обнаружились и другие мутации:
– VOC-20212/01, найден в Великобритании.
– Cluster 5, найден в Дании (результатом обнаружения стал карантин и умерщвление норок);
– 501.V2.Variant, найден в Южной Африке.
Что касается «британского» штамма B.1.1.7, то он был зафиксирован осенью 2020 года. Произошло это в английском графстве Кент, отсюда и название – кентский, британский. Подскочила заболеваемость, многие страны прекратили сообщение с Соединенным Королевством. Эксперты признали, что этот вариант возбудителя более заразен. Ему присвоили код – VUI-202012/01: он включает аббревиатуру термина Variant Under Investigation (вариант на рассмотрении), а дальше по порядку – год, месяц и номер. Уже в середине января 2021-го на брифинге в Агентстве здравоохранения Великобритании заявили, что новый вариант доминирует в стране и, по предварительным оценкам, он более опасен. Код изменили на VOC-202012/01, где VOC – Variant of Concern (вариант, вызывающий тревогу). VOC-202012/01 произошел от D614G и уже сформировал собственную линию – B.1.1.7. Всего в нем 14 мутаций, из которых значимы три – и все в белке-шипе.
Белок-шип (S-белок) очень большой, это цепь из 1273 пептидов, скрученная и перевитая. Его головная часть служит, фигурально выражаясь, отмычкой от замка в клетку человека. За изменениями этой отмычки ученые наблюдают особенно тщательно, поэтому их сразу насторожила мутация N501Y. Всего лишь замена одной аминокислоты на другую – но вирус стал более заразным.
Еще одна мутация – P681H – обнаружена в том месте, где расщепляется белок. Само по себе это расщепление – новация SARS-CoV-2. Считают, что она делает патоген более вирулентным. К чему приведет ее изменение, еще предстоит выяснить.
Третье значимое изменение – делеция 69-70, удаление шести оснований в гене, кодирующем аминокислоты 69 и 70. Как выяснилось, это сбивает с толку некоторые ПЦР-тесты, в частности системы TaqPath фирмы ThermoFisher Scientific – их широко используют в Великобритании. Они дают положительный результат, если в образце обнаружены сразу три следа возбудителя – из белка-шипа, нуклеокапсидного белка (внутренняя оболочка вируса) и неструктурных белков. Делеция 69-70 приходится как раз на тот участок, который анализирует тест, поэтому результат получается ложноотрицательным.