Анализ зараженных COVID-19 норок выявил, что мутации вируса не опасны… пока
Анализ показал, что мутации, вероятно, не ставят под угрозу создание вакцины, однако ученые считают, что стремительное распространение норок означает, что они должны быть истреблены.
Представители здравоохранения Дании обнародовали экспериментальные генетические данные о кластере мутаций SARS-CoV-2, циркулирующих в выращиваемых на фермах норках, и о зараженных людях через несколько дней после того, как было объявлено об угрозе мутаций для эффективности потенциальных вакцин против COVID-19.
Новость о мутациях побудила премьер-министра Дании Метте Фредериксен объявить 4 ноября о планах по прекращению норкового животноводства в обозримом будущем и принять решение о забое около 17 миллионов животных. Это вызвало ожесточенные дебаты о том, является ли подобная акция законной. Но ученые были осторожны и не поднимали тревогу до тех пор, пока не проанализировали все данные.
Теперь ученые, изучившие имевшиеся сведения, считают, что мутации сами по себе не вызывают особого беспокойства, так как обнаружено мало свидетельств того, что они позволяют вирусу легче распространяться среди людей, или делают его более смертоносным, или же угрожают лечению и созданию эффективной вакцины. «Мутации, обнаруженные в зараженных норках, не связаны ни с быстрым распространением, ни с какими-либо изменениями в заболеваемости и смертности», — говорит Астрид Иверсен, вирусолог из Оксфордского университета (Великобритания).
Однако исследователи считают, что без уничтожения животных не обойтись, учитывая быстрое и неконтролируемое распространение вируса в норках (с июня зараженные животные были обнаружены на более чем 200 фермах), что делает животных массивным источником скопления вируса, способным легко заразить людей. По словам Иверсена, в регионах с пострадавшими норковыми хозяйствами число людей, имеющих COVID-19, значительно возрастает. Между тем, в Дании норок примерно в три раза больше, чем людей. «Отстрел норок необходим», — говорит она.
Неконтролируемое распространение вируса среди норок также повышает вероятность его изменчивости и мутаций, что вызывает беспокойство, как говорит Янник Фонагер, вирусолог из Statens Serum Institut, датской исследовательской организации здравоохранения, расположенной в Копенгагене. По его словам, ученые поделились с правительством своими опасениями, и последнее приняло решение об уничтожении норок.
10 ноября правительство представило закон, разрешающий выбраковку, и призвало фермеров немедленно начать этот процесс.
Мутации вируса в норках
Фонагер сообщает, что исследователями в Дании было проведено секвенирование геномов вирусных образцов, взятых с 40 норковых ферм, и выявлено около 170 вариантов коронавируса. Он добавляет, что были взяты образцы вируса от порядка одной пятой от общего числа подтвержденных случаев COVID-19 в стране. Из них у 300 человек были обнаружены варианты мутировавшего возбудителя, которые, как считается, впервые появились в норке. «Это то, за чем нам действительно необходимо пристально следить».
В образцах вируса, взятых у норок и людей, исследователи выявили несколько мутаций в гене, кодирующем белок поверхностных шипов коронавируса, который служит для проникновения вириона в клетку. Это очень волнует ученых, потому что изменения данной структурной части вируса могут повлиять на способность иммунной системы обнаруживать возбудителя. Большинство вакцин работают по принципу «обучения» иммунной системы блокировать этот белок шипов.
Особую озабоченность вызывает вирусный вариант, содержащий уникальную комбинацию мутаций под названием «Кластер-5», которая была обнаружена у норок на пяти фермах и у 12 человек в районе северной Ютландии. Фонагер говорит, что мутации «Кластер-5» вызывают замену трех аминокислот и две делеции в белке шипов.
Предварительные эксперименты на клетках свидетельствуют, что антитела некоторых людей, переболевших COVID-19, с трудом распознают варианты вируса с «Кластер-5», чем варианты вируса, не несущие этих мутаций. Это говорит о том, что зараженные этим вариантом вируса могут быть менее восприимчивы к лечению антителами или к вакцинации, что и выразил в своем письме во Всемирную организацию по охране здоровья животных главный ветеринарный врач Дании. Он также проинформировал о решении правительства уничтожать норок на фермах. «Это правильный шаг в ситуации, когда создание вакцины, являющейся в настоящее время «светом в конце темного туннеля», находится в опасности», — заявил министр продовольствия и рыболовства Дании Могенс Йенсен на своем публичном выступлении 5 ноября.
Но исследователи, рассмотрев имеющиеся данные, считают эти утверждения спекулятивными. Вариант «Кластер-5», похоже, является «тупиковой ветвью» развития вируса в отношении людей, так как он не распространился широко, как заявляет Иверсен. Многие из инфицированных работали на фермах и, вероятно, получили высокую вирусную нагрузку. По ее словам, этот вариант не обнаруживался у людей с сентября, несмотря на интенсивное проведение обследований путем секвенирования нуклеиновых кислот и распространение данных.
Иверсен добавляет, что возможности экспериментальной работы слишком ограничены, чтобы можно было делать какие-либо выводы о влиянии мутации на лечение и разработку вакцины. «В этой ситуации самое главное — не преувеличивать эти крайне предварительные данные».
Новая коронавирусная инфекция быстро распространяется среди норок.
Распространение среди людей
Тем не менее, одна мутация, выявленная у норок, получила более широкое распространение у людей. Мутация Y453F также кодирует замену аминокислот в белке шипов. Она была обнаружена примерно в 300 нуклеотидных последовательностях, взятых от людей в Дании, а также в последовательностях, взятых от норок и людей в Нидерландах. Экспериментальное исследование показало, что варианты вируса с мутацией Y453F частично ускользали от обнаружения коммерческими препаратами моноклональных антител.
Но это еще не означает, что данная мутация будет препятствовать развитию терапевтического эффекта препарата в организме, считает Иверсен.
Также неясно, все ли мутации, выявленные у норок и у людей, на самом деле произошли у зараженных норок, потому что не все данные были опубликованы, как говорит Дэвид Робертсон, вирусолог из университета Глазго, Великобритания.
По словам Каспера Лэйджа, биоинформатика из Массачусетской больницы общего профиля в Бостоне, института Броуд (Массачусетский технологический институт) и Гарварда, есть несколько примеров мутаций, происходящих из зараженных норок и передающихся людям. Многие исследователи опасаются, что бесконтрольное распространение вируса среди миллионов норок может в конечном итоге привести к мутациям, которые вызовут серьезные проблемы.
Бесконтрольные вспышки
В Дании, крупнейшем в мире производителе норковых шкурок, власти пытаются бороться со вспышками болезней на фермах, несмотря на широкомасштабные меры контроля. На многих фермах, пострадавших от эпидемии, почти все животные имеют антитела против вируса. Вспышки также были обнаружены на норковых фермах в Нидерландах, Швеции, Испании, Италии и США. Нидерланды планируют уничтожить всю популяцию норок к 2021 году в соответствии с планами по полному прекращению выращивания норок к 2024 году.
По словам Анетт Боклунд, эпидемиолога и ветеринара из Копенгагенского университета, ученые до сих пор не знают, как вирус попадает на фермы. Ее команда выявила низкие концентрации РНК вируса даже на домашних мухах, а также в образцах волос и воздуха вблизи клеток норок.
Ученые также проверили диких животных в регионе, включая лис, барсуков, кошек и каменных куниц. Единственный объект дикой природы, в образце которого был выявлен вирус, — лапка чайки. Инфицированные работники фермы — вот наиболее вероятный источник, по словам Боклунд.