Nature опубликовал результаты исследования геномов омикрона

Эффективное репродуктивное число, то есть количество человек, которых заражал один инфицированный омикроном, в конце 2021 года в ЮАР составило 2,7. Преимущество нового штамма над дельтой в вакцинированной популяции обеспечивается в первую очередь уклонением от иммунного ответа, а не повышенной трансмиссивностью. Авторы обнаружили признаки положительного отбора в десяти генах омикрона.

Credit:

sunshineseeds | 123rf.com

Тулио де Оливейра, биоинформатик из Университета провинции Квазулу-Натала (ЮАР) и Университета штата Вашингтон, и его коллеги из разных стран проанализировали более 600 геномов омикрона, чтобы уточнить картину его распространения в ЮАР.

До ноября 2021 года считалось наиболее вероятным, что очередной всплеск заболеваемости COVID-19 вызовет одна из сублиний штамма дельта, но все оказалось не так. Когда в Африке шла на спад волна дельтой, появился новый вариант, не родственный предыдущим вариантам, вызывающим опасения. Он был обнаружен практически одновременно, во второй декаде ноября, у четырех человек в Ботсване, у жителя Гонконга, который побывал в ЮАР, у 54 человек в ЮАР. Всемирная организация здравоохранения присвоила ему название «омикрон». Новый штамм представляет серьезную угрозу для всего мира, но в первую очередь для Африки, где полностью привито менее одной десятой населения.

На юге Африки до этого было три волны COVID-19: в июне-августе 2020 года («старые» штаммы), в ноябре 2020 — феврале 2021 года (бета), и длинная, с мая по сентябрь 2021 года, вызванная дельтой. Примерно 2-5% случаев третьей волны в ЮАР вызваны линией C.1.2, также не родственной омикрону. До ноября 2021 года в ЮАР было затишье: не более 100-200 случаев коронавирусной инфекции в день, доля позитивных тестов менее 2%. Однако омикрон широко распространился в провинции Гаутенг уже во вторую неделю ноября, что сопровождалось резким ростом новых случаев. Доля позитивных тестов на неделе после 28 ноября достигла 35%.

Тулио де Оливейра с коллегами проанализировали первые 686 доступных геномов омикрона (248 из южной части Африки и 438 из других стран мира), полученные до 7 декабря. Результаты ранее были опубликованы на medRxiv.

Омикрон, он же линия B.1.1.529, включает сублинии BA.1 (основная клада), а также BA.2 и BA.3, каждая из которых содержат многие, но не все характерные мутации BA.1 и собственные уникальные мутации. Авторы сфокусировались на BA.1, которая была обнаружена ранее других (7 ноября) и быстро распространяется в других странах: она представлена наибольшим числом геномов. Ближайший общий предок BA.1 существовал около 9 октября (95%-ный доверительный интервал 30 сентября — 20 октября). Время удвоения числа случаев, оцененное методом BDSKY, составило 3,9 дня (95%-ный ДИ 3,5–4,3). Эффективное репродуктивное число Re — 2,79, для провинции Гаутенг — 3,86. Для SARS-CoV-2 это очень высокое значение.

Пространственно-временной анализ показал, что омикрон распространился из провинции Гаутенг в семь из восьми других провинций Южной Африки и в два региона Ботсваны с конца октября до конца ноября 2021 года. Отсюда не следует, что новый штамм возник именно в Гаутенге. Эта провинция, в которой находятся два крупнейших города страны, Претория и Йоханнесбург, могла стать узловой точкой распространения вируса, который завезли откуда-то еще.

К 16 декабря омикрон был обнаружен в 87 странах, как у путешественников, вернувшихся из Африки, так и в образцах, взятых во время планового тестирования населения; к началу 2022 года — более чем в 100 странах. Теперь в базе данных GISAID доступно более 100 000 его геномов.

Омикрон содержат более 30 мутаций в гене S-белка, в том числе 15 в рецепторсвязывающем домене. Как теперь хорошо известно, он способен уклоняться от иммунного ответа переболевших и вакцинированных. В частности, против него неэффективны три из четырех основных классов нейтрализующих антител. Мутации также включают эпитопы, распознаваемые многими терапевтическими моноклональными антителами. Однако более 70% эпитопов Т- и В-клеток не затронуты. Кроме того, три мутации (H655Y, N679K и P681H) рядом с сайтом расщепления S-белка протеазой фурином способствуют расщеплению и слиянию с хозяйской клеткой, за счет чего усиливается трансмиссивность.

Авторы обнаружили признаки положительного отбора в десяти генах сублинии BA.1: это гены S, М, N, РНК-зависимой РНК-полимеразы, nsp3, метилтрансферазы, хеликазы, ORF7a, ORF6, ORF3a. Особенно сильным сигнал отбора был в S-гене. Это поддерживает гипотезу о роли адаптивной эволюции в появлении омикрона.

Преимущественное распространение омикрона по сравнению с дельтой может быть связано как с повышенной трансмиссивностью, так и с тем, что его чаще распространяют переболевшие и вакцинированные и легче им заражаются. Очевидно, что чем выше уровень популяционного иммунитета против коронавируса, тем больший вклад в преимущество омикрона вносит его способность уклоняться от иммунитета.

Серопозитивных людей в ЮАР 40–60%; в провинции Гаутенг, по данным за октябрь-декабрь 2021 года, более 70%. С учетом того, что в ЮАР вакцинировано 40% взрослого населения, а вспышка дельты произошла недавно, можно предположить, что против дельты и ранних вариантов иммунны более 60%. Моделирование, проведенное авторами статьи, показало, что преимущество омикрону обеспечивает в первую очередь уклонение от иммунного ответа.

Авторы подчеркивают, что их результаты включают только ранние геномные данные и что необходим тщательный мониторинг распространения омикрона за пределами юга Африки.

В России, согласно gogov.ru, на 10 января полностью привито 46% населения, хотя данные по регионам могут существенно отличаться от среднего. Две последние волны в стране прошли с преобладанием дельты. Случаи инфекции омикроном уже отмечаются в различных регионах.

Источник

Raquel Viana, et al. Rapid epidemic expansion of the SARS-CoV-2 Omicron variant in southern Africa. // Nature, 2022, DOI:  10.1038/d41586-021-03832-5

Добавить в избранное

Вам будет интересно