Вирусы гриппа – мастера уклонения от иммунной системы человека. Они претерпевают такие быстрые изменения, что антитела, вырабатываемые иммунной системой в ответ на предыдущую инфекцию или вакцинацию, не могут их нейтрализовать. Вот почему сложная задача по оценке и обновлению вакцины против сезонного гриппа должна повторяться каждый год. Мутации в SARS-CoV-2 уже привели к появлению ряда вариантов, некоторые из которых (например, вариант из Южной Африки) частично ускользают от иммунного ответа организма.
В результате некоторые производители вакцин уже начали разрабатывать новые версии своих вакцин. Что это значит для будущего? Будут ли вакцины против COVID-19 отражать вакцины против гриппа, требуя регулярных обновлений?
Чтобы определить, будет ли SARS-CoV-2 в долгосрочной перспективе демонстрировать способность уклонения от иммунитета наравне с вирусами гриппа, вирусологи Charite изучили генетическую эволюцию четырех известных в настоящее время коронавирусов, вызывающих простуду.
Эти относительно безвредные коронавирусы, как известно, вызывают примерно 10 процентов простудных заболеваний в мире и циркулируют у людей значительно дольше, чем SARS-CoV-2. Как и SARS-CoV-2, они проникают в клетки человека с помощью «белка шипа», поверхностного белка, который придает вирусу характерный вид (и название), напоминающий корону.
Белок-шип также является мишенью для всех современных вакцин против COVID-19.
В своем исследовании исследователи сосредоточились на двух наиболее известных коронавирусах (обозначенных как 229E и OC43), отслеживая изменения в гене спайка примерно на 40 лет назад. Исследователи начали со сравнения последовательностей из ряда старых образцов, которые были депонированы в банке данных генетических последовательностей. На основе мутаций, которые возникли с течением времени, они затем создали филогенетические деревья для обоих коронавирусов.
Исследователи сравнили свои результаты с филогенетическим деревом H3N2, подтипа гриппа, который особенно эффективен при уклонении от иммунного ответа человека.
Расчеты исследователей выявили одну особенность, которая была общей для филогенетических реконструкций коронавирусов и вируса гриппа: все три имели ярко выраженную лестничную форму. «Асимметричное дерево такого типа, вероятно, является результатом многократной замены одного циркулирующего варианта вируса другим, имеющим преимущество в пригодности», – объясняет первый автор исследования доктор. Венди К. Джо из Института вирусологии Шарите. "Это свидетельство" антигенного дрейфа ", непрерывного процесса, включающего изменения поверхностных структур, которые позволяют вирусам уклоняться от иммунного ответа человека. Это означает, что эти эндемичные коронавирусы также ускользают от иммунной системы, как и вирус гриппа.
Однако нужно также посмотреть на скорость, с которой происходит эта эволюционная адаптация."
На этом этапе исследователи определили скорость эволюции трех вирусов. В то время как вирус гриппа накапливал 25 мутаций на 10000 нуклеотидов (генетических строительных блоков) в год, коронавирусы накапливали примерно 6 таких мутаций за тот же период времени.
Таким образом, скорость изменения эндемичных коронавирусов в четыре раза ниже, чем у вируса гриппа. «Что касается SARS-CoV-2, это хорошие новости», – резюмирует проф. Доктор. Кристиан Дростен, директор Института вирусологии и исследователь Немецкого центра инфекционных исследований (DZIF).
В настоящее время оценивается, что SARS-CoV-2 изменяется со скоростью примерно 10 мутаций на 10000 нуклеотидов в год, что означает, что скорость его развития значительно выше, чем у эндемичных коронавирусов. «Это быстрое генетическое изменение SARS-CoV-2 отражается в появлении множества вариантов вируса по всему миру», – объясняет руководитель исследования проф.
Доктор. Ян Феликс Дрекслер, исследователь Института вирусологии и DZIF. "Однако это, вероятно, связано с высокими показателями инфицирования во время пандемии.
Когда число инфекций настолько велико, вирус может развиваться быстрее. Основываясь на темпах эволюции эндемичных коронавирусов простуды, мы ожидаем, что SARS-CoV-2 начнет меняться медленнее, как только инфекции начнут утихать, то есть как только у значительной части мирового населения разовьется иммунитет. в результате инфекции или вакцинации.
Поэтому мы ожидаем, что вакцины COVID-19 необходимо будет регулярно контролировать на протяжении всей пандемии и обновлять при необходимости. Как только ситуация стабилизируется, вакцины, вероятно, будут оставаться эффективными дольше."