Ученые объяснили, чем опасен "британский" штамм коронавируса

Результаты исследования опубликованы на сервере препринтов bioRxiv.

Новый вариант коронавируса SARS-CoV-2, отнесенный к линии B.1.1.7, впервые был секвенирован в Великобритании в декабре 2020 года. В целом "британский" штамм имеет 29 мутаций по сравнению с исходным штаммом Wuhan. Это говорит о том, что он мутирует намного быстрее последнего, для которого вирусологи фиксировали примерно две мутации в месяц.

При этом многие мутации, обнаруженные в белке шипа нового штамма, облегчают связывание вируса с рецепторами клеток-хозяев. Поэтому ученые высказывают предположения, что штамм B.1.1.7 будет более опасным — обладать более высокой вирулентностью, а, возможно, и способностью уклоняться от действия разработанных вакцин.

В новом исследовании авторы решили с помощью компьютерного моделирования предсказать, как различные мутации "британского" штамма повлияют на скорость распространения и тяжесть инфекции, а также репликацию и патогенез самого вируса.

Для объяснения необычно высокой частоты мутаций, происходящих как в шиповом S-белке, так и в N-концевом домене, исследователи предлагают три варианта объяснений: 1) длительное инфицирование вирусом пациента с ослабленным иммунитетом позволило вирусу мутировать с высокой скоростью; 2) адаптивные мутации начались еще у животных-хозяев, были переданы человеку путем зоонозной передачи и продолжились в организме человека-хозяина; 3) селективный отбор, происходящий в структуре вируса под давлением со стороны антител.

Авторы оценили силу водородных связей между шипом вируса и рецептором ACE2 для классического и "британского" штаммов. Анализ стабильности комплекса белков вируса в течение длительного периода времени проводили с использованием метода молекулярной динамики.

Результаты моделирования показали, что стабильность водородных связей у мутантного варианта выше. Его шиповой белок также образует большее количество связей с рецептором клеток-хозяев и эти связи сохраняются в течение более длительного времени. Оценочная скорость передачи штамма B.1.1.7 на 70 процентов выше, а число репродукций на 0,4 больше, чем у классического варианта.

Опасность, по мнению авторов, заключается еще и в том, что "золотой стандарт" тестирования — полимеразная цепная реакция с обратной транскрипцией, или ОТ-ПЦР — может не распознавать вирусную РНК нового штамма, а спайковый антиген, измененный мутациями, может позволить ему избежать нейтрализации антителами и снизить эффективность вакцин. В то же время, множественность мутаций предполагает ослабление самого вируса, что, вероятнее всего, выразится в более легком течении заболевания, считают ученые.