Конкуренция среди мутаций
– Как мутирует коронавирус?
– Коронавирус мутирует в результате ошибок при копировании его генетического материала. Все биологические объекты мутируют, коронавирус – не исключение. Только он это делает чаще, чем мы с вами. У нас примерно одна такая ошибка на десять миллиардов копирований, а у него примерно одна на миллион. Грубо говоря, это как будто при перепечатывании его генома машинистка делала ошибки.
Этот процесс совершенно случайный. В нем ничего необычного нет – это самый обычный процесс эволюции. Только здесь он происходит не за миллиарды лет, как мы привыкли, а за считанные недели и месяцы.
– То есть раз в несколько десятков тысяч заболевших появляется новая мутация?
– Нет, раз в две-три передачи от одного человека другому. Я сказал про вероятность ошибок в одной конкретной букве при одном копировании, но геном коронавируса – это примерно тридцать тысяч букв и копируется он в одном заболевшем много раз. В результате получается, что раз в две-три передачи происходит новая мутация.
Большинство мутаций никак характеристики вируса не изменяют. Но некоторые из них изменяют его свойства и оказываются для него полезными.
Это, например, мутации, которые увеличивают способность передаваться от одного человека к другому, или мутации, которые дают ему уходить от антител. И такие мутации подхватываются естественным отбором. Варианты, которые сейчас распространяются — это те, в которых вирус получил полезные мутации.
– То есть штамм – это набор мутаций, полезных для коронавируса?
– Штамм – это вариант вируса, который отличается от других своими свойствами, например более высокой способностью передаваться от одного человека к другому
– Почему образуются новые штаммы?
– Они образуются в результате двух процессов, которые делают биологические объекты более приспособленными к их условиям среды. Первый процесс — случайное возникновение мутаций, второй — естественный отбор. Происходят случайные ошибки (мутации), и некоторые из них делают коронавирус с точки зрения естественного отбора лучше. Это значит, что те вирусные частицы, которые приобрели эти мутации, распространяются чуть быстрее и вытесняют предковые варианты.
Именно таким способом вариант «дельта» за три месяца вытеснил в России те варианты, которые здесь были до сих пор. У него более высокая дарвиновская приспособленность, он распространялся быстрее.
– То есть они взаимодействуют между собой по принципу естественного отбора?
– Да. Разные варианты конкурируют друг с другом, и это основное взаимодействие, которое между ними имеет место. Может ли сложиться ситуация так, что они будут союзниками? Это интересный вопрос.
Если человек заболеет сразу двумя вариантами коронавируса, и одна клетка будет заражена двумя его разновидностями — может произойти рекомбинация. В таком случае вирусы-потомки могут иметь часть генома от одного родителя, а часть — от другого. В результате свойства потомков могут стать радикально другими. Это то, чего можно опасаться. Такие события уже описаны в эволюции коронавируса, но пока что они были редкими и не приводили ни к чему совсем новому. Надеюсь, что так оно и останется.
– Если в организме человека происходит рекомбинация, увеличивается ли риск для его жизни?
– Это сложно предсказать заранее. Те варианты, которые у нас есть сейчас, получились в результате только одного процесса – постепенного приобретения мутаций. Изменения накапливались по одному. Сначала изменялась одна буковка в этом генетическом тексте, потом другая, потом третья. А рекомбинация, грубо говоря, позволяет добиться того, что половина генетического текста вируса будет из «Преступления и наказания», а вторая – из «Войны и мира». Такие изменения могут привести к новым и неприятным свойствам, особенно в части ухода от иммунной системы.
Главное, чего вирус пытается сейчас добиться — это стать более незаметным для иммунитета, который был выработан либо в ответ на вакцинацию, либо на предыдущие заболевания. В результате рекомбинации генетический текст вируса может измениться так, что иммунная система перестанет его узнавать. Если это произойдет, то такие варианты вируса могут начать распространяться быстрее, вытесняя предковые.
Так появляются, например, новые подтипы у вируса гриппа. Скажем, свиной грипп, эпидемия которого случилась в 2009 году – это результат рекомбинации, когда в одной вирусной частице встретился генетический текст из нескольких разных родителей.
Мы знаем, что этот же процесс происходил в истории нашего коронавируса, но еще до попадания в нас, в период, пока он находился в диких животных. В ходе эволюции вируса уже в людях за последние полтора года рекомбинации тоже случались, но пока они не приводили ни к чему серьезному.
– Можно как-то побороть возникновение новых штаммов?
– Самый эффективный способ борьбы с эволюцией вируса — его уничтожение. Нет вируса — нет эволюции. Если вирусная частица не передается другому, то изменение ее свойств никого не волнует. Самая эффективная мера для этого на сегодняшний день — это вакцинация. Если год назад я говорил, что всем нужно сидеть по домам и ждать вакцину, то теперь вакцина возникла, и давайте ее интенсивно использовать. Вакцинация приводит к тому, что уменьшается число вирусных частиц, циркулирующих среди людей. Это наш самый действенный способ борьбы с эпидемией и с дальнейшей эволюцией вируса.
– Правда ли, что малое количество привитых позволяет вирусу сопротивляться иммунитету и мутировать?
– Действительно, если у вас популяция частично вакцинирована, а частично — нет, то на вирус возникает эволюционное давление, чтобы он приобретал мутации, которые позволили бы ему уходить из-под иммунитета, вызванного прививкой. Но самый важный фактор, определяющий скорость эволюции вируса — это его количество. Вакцинация позволяет сократить число вирусных частиц, которые могут эволюционировать.
– Будет ли он мутировать, если никто не будет прививаться?
– Если никто не будет прививаться, то вируса будет больше, и новые мутации будут возникать чаще.
– Действительно ли вирусу невыгодно убивать хозяина или он становится «злее» независимо от возможной смерти носителя?
– Понятно, что у вируса нет никакого планирования. Он не думает, какие именно свойства ему приобрести. Они возникают случайно, и те свойства, которые увеличивают скорость его размножения, распространяются. Что касается того, полезнее ли вирусу уничтожать хозяев или оставлять их целыми – это дискуссионный вопрос.
Бывает по-разному, зависит от конкретной ситуации, но в любом случае это не самый главный фактор отбора, который на него действует. Самый сильный отбор связан как раз с увеличением скорости распространения.
Многие из нас до сих пор не вакцинированы и не болели, поэтому перед вирусом находится бескрайнее поле людей, в которых он может перепрыгнуть.
Самое большое преимущество дают мутации, которые увеличивают его заразность. Что будет с человеком, будет ли он болеть легко или тяжело, выздоровеет он или умрет – вирусу более менее все равно. Если окажется, что этот вирус будут с нами в течение многих лет или десятилетий, тогда этот фактор отбора может стать важным. В какую сторону пойдет эволюция нашего коронавируса – предсказать не берусь.
Надо ли ждать четвертой волны
– Прошло полтора года с начала пандемии. Удалось ли ученым прийти к окончательному выводу о происхождении ковида? Если нет, то какие предположения кажутся вам наиболее правдоподобными?
– Исходно этот вирус имеет природное происхождение. Мы видим похожие на него вирусы в природе, его близких родственников. Это семейство вирусов достаточно большое и включает в себя ряд видов, способных заражать человека – начиная от атипичной пневмонии 2003 года и заканчивая довольно безобидными вирусами, которые как правило вызывают легкие респираторные инфекции.
По совокупности данных мне кажется наиболее убедительной гипотеза о естественном происхождении SARS-CoV-2. Скорее всего, он действительно перешел в человека напрямую из каких-то животных. Это подтверждается многими разнородными данными, и вообще-то похожее уже много раз случалось раньше. В принципе нельзя исключить, что вирус является результатом лабораторной утечки, но пока убедительных доказательств в пользу этого предположения я не видел.
Что касается предположений о том, что вирус искусственно создан, их можно исключить. Никаких свидетельств этого нет. Речь может идти либо о полностью естественном происхождении, либо о том, что он сбежал из лаборатории. Мне первая версия кажется более правдоподобной. Этот вирус начал распространяться с нескольких рынков, на которых продавали диких животных. Известно, что еще до пандемии там продавали большое количество разных зверей, в которых он потенциально мог находиться. Подобные перескоки вирусов из зверей в людей мы видели уже много-много раз: и с другими коронавирусами, и, например, с гриппом.
Группа коронавирусов, к которым относится SARS-CoV-2 – генералисты, как говорят экологи. Они заражают самые разные виды и перескочить в человека для него не представляется проблемой. А это сразу дает ему большое эволюционное преимущество.
– Это похоже на сценарий с гриппом H1N1?
– Да. И на вспышку атипичной пневмонии, и на сценарий с птичьим гриппом, который время от времени заражает людей. Мы видели это много раз. Такое уже происходило раньше и будет происходить и впредь.
– Третья волна коронавируса оказалась хуже первой и второй. Будет ли четвертая, и какой она может оказаться?
– Похоже, что извести коронавирус не удастся. Все идет к тому, что он останется с нами. Думаю, практически все, кто не вакцинируется, рано или поздно переболеет. Значит, выбор не в том, вакцинироваться или не вакцинироваться, а в том, вакцинироваться или переболеть.
Надо сравнивать риски от вакцинации с рисками заболевания, которые гораздо выше. Мы знаем, что заболевания у вакцинированных проходят намного легче, чем первичные заболевания, гораздо ниже вероятность оказаться в больнице или умереть.
Если SARS-CoV-2 действительно останется жить с нами – то последующие волны, скорее всего, будут связаны с распространением новых вариантов. Думаю, что будет продолжаться гонка вооружений между коронавирусом и вакцинологией, как она уже много лет продолжается с гриппом. Рано или поздно, вероятно, придется обновлять вакцины.
– Вы хотите сказать, что вирус будет с нами вообще всегда?
– Я думаю, что в ближайшие годы или десятилетия он останется с нами.
Уровень антител не информативен
– Основной аргумент противников вакцинации состоит в том, что последствия вакцины неизвестны и могут оказаться губительны. Есть ли у ученых какие-то данные касательно возможных последствий? Наступят ли они вообще по вашему мнению? Сопоставимы ли теоретические последствия от вакцинации с постковидом?
– Мы не знаем, что будет через десять лет с теми, кто переболел коронавирусом. Мы не сравниваем два варианта – прививаться или не делать этого и ходить здоровым. Мы сравниваем варианты привиться и переболеть.
Мы не можем ничего знать наверняка о долгосрочных последствиях вакцинации от коронавируса. Мы начали делать прививки только полгода назад. Но еще меньше мы знаем про долгосрочные последствия коронавируса.
Тех данных, что уже есть, достаточно, чтобы видеть, что ни у кого долгосрочных последствий от вакцинации нет, а у многих из тех, кто переболел, остается так называемый долгий ковид. Несколько моих знакомых жалуются на затуманенность сознания, на то, что они стали хуже соображать и другие проблемы со здоровьем в течение многих месяцев после болезни. Эта угроза вполне реальна и известна. А угроза долговременных последствий от вакцины – воображаемая. Это не первая вакцина, которую человечество разработало, и нет у других вакцин последствий через десять лет.
– Через какое время новые штаммы смогут победить достижения в вакцинации и смогут ли вообще?
– Я не думаю, что они могут полностью победить достижения в области вакцинации. Вакцина — это когда мы показываем организму кусок вируса и говорим, что вот с этим надо бороться. У нас уже есть безопасные способы показывать ему такие куски. Дальше, возможно, придется менять то, что именно демонстрируется, и адаптировать вакцины, обновляя под изменяющийся вирус. Но про сам способ доставки мы уже знаем, что он работает, и его можно будет не изменять.
Это проще и надежнее, чем создавать вакцину заново. Насколько часто придется ее обновлять в будущем – сейчас никто не скажет, но пока такой необходимости нет.
Те вакцины, которые уже есть, сохраняют эффективность против «дельты» – варианта, с которым сейчас связаны практически все заражения в России.
Если появятся новые штаммы, которые будут уходить из-под иммунитета, придется обновлять.
– Многие привитые говорят о том, что перенесли болезнь легче, но все равно подхватили ковид. Есть ли вакцины, которые полностью защищают от болезни, а не лишь помогают ее проще перенести?
– Никакая вакцина не имеет стопроцентной эффективности. Это было так еще до возникновения варианта «дельта». Помните первые новости про эффективность спутника, пфайзера, астразенеки и так далее? Ни у одной из них не было стопроцентной эффективности. Эффективность 90% означает, что 9 из 10 случаев заражения, которые случились бы без вакцинации, прививка предотвратила, а десятый не предотвратила. Если где-то происходят случаи тяжелого течения у привившихся, это не значит, что вакцина не работает. Это редкие случаи из большого числа.
«Дельта» снизила эффективность вакцин не очень сильно. По «Спутнику» пока хороших данных нет, но есть данные по похожим вакцинам. Там снижение эффективности не очень большое. У вас может сильно падать количество антител, которые способны вирус нейтрализовывать, но даже малого количества антител с избытком хватает, чтобы предотвратить тяжелое течение, а скорее всего – предотвратить заболевание вовсе.
– У нас считается, что перед вакцинацией необходимо узнать количество антител. Правда ли это?
– Я не знаю, где еще это делают, кроме России. Ни в США, ни в Германии вы так легко не придете в поликлинику, и вам никто не проведет анализ на антитела. Мне эта информация не кажется особенно полезной. Я не оценивал уровень своих антител перед тем, как вакцинироваться, и не собираюсь это делать перед тем, как ревакцинироваться.
Сам по себе уровень антител не очень информативен. Он мало сообщает о том, насколько вы защищены.
Грубо говоря, антитела — это пехота, которая в организме довольно быстро способна реагировать на вновь возникающую инфекцию, но это далеко не единственная линия обороны. С течением времени эта пехота демобилизуется, ее количество уменьшается, но, один раз среагировав, она остается в запасе, и ее можно мобилизовать обратно.
Важный показатель — это то, насколько эффективно у вас работают клетки памяти, которые помнят о прошедшей инфекции. Их в лаборатории никто не измерит.
А есть еще Т-клеточный иммунитет, совсем другая система, которая тоже стимулируется вакцинацией. Короче говоря, то, сколько у вас антител, мало что говорит вам о том, насколько вы защищены. Например, американская организация CDC, приблизительный аналог Роспотребнадзора, советует вакцинироваться вне зависимости от того, есть у вас антитела или нет. Даже если вы переболели, вакцинироваться полезно, это улучшает иммунный ответ. На эту тему уже есть научные данные. Постковидная вакцинация — это правильная идея. Если вы не болели – прививайтесь; если болели – прививайтесь.
– Чем лучше вакцинироваться?
– В России есть ровно одна вакцина, которая прошла все клинические испытания по международным стандартам и у которой полностью доказана в рецензируемых публикациях на международном уровне доказательности ее эффективность и безопасность. Это Спутник V.
Я думаю, что нам очень повезло, что у нас есть действующая эффективная вакцина, и горячо советую ей прививаться. Сам я привился Спутником еще зимой.
– Сейчас общество по сути можно разделить на три класса: привитые, непривитые и переболевшие. Как они взаимодействуют между собой?
– Рекомендации на эту тему будут меняться. Я, например, внимательно слежу за ситуацией в США. Во многих штатах не так давно было решено опять ввести обязательное ношение масок в помещениях даже среди вакцинированных. Это связано с быстрым ростом числа случаев из-за варианта «дельта». Несмотря на то, что им заражаются в основном невакцинированные, для привитых он тоже может в редких случаях представлять угрозу. Советую следить за рекомендациями.
Когда я оказываюсь в больших скоплениях людей в помещении, я всегда ношу маску, даже если знаю, что остальные там вакцинированы. Если вы находитесь на открытом воздухе, это не так критично. Передача коронавируса на воздухе – достаточно редкое событие в случае соблюдения социальной дистанции. Почти все случаи заражения происходят в помещениях.
Если вы привиты, и вам неудобно носить маску в парке, вы можете этого не делать. В метро и общественном транспорте я продолжаю носить маску и советую пока носить вне зависимости от вакцинации.
– Может ли ковид однажды нас всех убить?
– Такой вариант с текущим вирусом исключен. Его летальность — не 100%, а порядка 1%, то есть приблизительно один из ста инфицированных умирает. Возможно ли возникновение другого заболевания, которое нас всех убьет? Этого исключать нельзя. Надеюсь, этого не произойдет, и мне это кажется маловероятным, но никаких биологических законов, которые бы это исключали, нет.
