Відбір за Дарвіном. Як мутує коронавірус і чому антиваксери грають на його боці
Учені б'ють на сполох: є серйозні побоювання, що через неконтрольоване передавання вірусу з'являються все нові й нові штами SARS-CoV-2. А розмножуватися їм допомагають противники вакцинації.
Світ побачить ще багато нових штамів коронавірусу, і можливо, одна з цих мутацій зведе нанівець усі зусилля щодо глобальної вакцинації. На сьогодні майже 40% жителів земної кулі отримали вакцину від COVID-19, і лише 2% усіх вакцинованих проживають у країнах із низьким рівнем доходу.
При цьому щодня повсюдно фіксуються мільйони нових випадків коронавірусу. І вчені б'ють на сполох: є серйозні побоювання, що таке неконтрольоване передавання вірусу стає причиною появи все нових і нових штамів SARS-CoV-2.
Експерти у коментарях Фокусу кажуть: єдиний спосіб уникнути появи нових штамів — це вакцинація.
- "Масова вакцинація мінімізує поширення вірусу, а значить його можливість до мутації. Звичайно, разом із вакцинацією повинен дотримуватися маскового режиму в закритих приміщеннях із великою кількістю людей, а також графік провітрювання цих приміщень та інших протиепідемічних заходів", — каже керівник Національної експертної групи з інфекційного контролю, лікар-інфекціоніст Андрій Олександрін.
- Саме невакциновані люди і є тією "чашкою Петрі", де вірусу багато і він швидко розмножується, — погоджується лікарка-терапевтка Наталія Бондаренко, — і тому саме нещеплені люди стають "субстратом" для мутацій. Чим більше пасажів — передавань від людини до людини — тим вищий ризик мутацій. А от якщо людина вакцинована, вона не передасть вірус іншим — або передасть, але небагатьом".
Як мутує вірус COVID-19?
Для того щоб зрозуміти, чому саме невакциновані люди стають розсадником для нових штамів вірусу, необхідно зрозуміти, як вірус мутує.
Біолог-еволюціоніст Вон Купер та епідеміолог інфекційних захворювань Лі Гаррісон з Університету Піттсбурга пояснюють цей процес у своїй статті для The Conversation.
"Для будь-якого організму, зокрема й вірусу, копіювання свого генетичного коду є основою відтворення, але цей процес часто дає збої. Коронавіруси використовують РНК, щоб зберігати і передавати свою генетичну інформацію. А копіювання РНК більш схильне до випадкових помилок, ніж ДНК. Дослідження показали, що під час реплікації коронавірусу майже 3% нових копій вірусу мають нову випадкову помилку. Яку й називають мутацією", — пишуть експерти.
Кожен вірус виробляє в людини мільйони своїх копій, що призводить до появи безлічі мутацій. Більшість із них — це нешкідливі збої, які не змінюють принцип роботи вірусу, а деякі навіть шкодять йому. Але невелика частина змін все ж таки може зробити вірус більш заразним. Що б це сталося, мутації має "пощастити".
Для того, щоб з'явився новий штам, вірус повинен не тільки успішно мутувати, а й перейти до нової людини, знову створивши багато власних копій.
COVID не пройде? Передавання вірусу — вузьке місце
Основна частина копій вірусу в інфікованої людини генетично ідентична штаму, який спричинив хворобу. І найімовірніше, саме одна з цих копій, а не рідкісна мутація, передасться комусь іншому. Дослідження показують, що віруси, які мутували, вкрай рідко передаються від свого первісного господаря до іншої людини.
Таку обмежену здатність передавання експерти називають "вузьким місцем популяції". Той факт, що лише невелика кількість вірусів, що мутували, може передаватися іншій людині — це і є критичний фактор, який обмежує ймовірність появи нових штамів. Тобто виникнення нового штаму вірусу — це випадкова подія, що враховує помилку в процесі реплікації (копіюванні) та малоймовірне передавання вірусу іншим людям.
Але! "На жаль, неконтрольоване поширення вірусу допомагає йому долати навіть найвужчі місця, — попереджає епідеміолог Лі Гаррісон. — Незважаючи на те, що більшість мутацій невинні, деякі можуть збільшувати заразність коронавірусу. Якщо новий штам, що швидко поширюється, зможе заразити велику кількість людей, він поступово почне витісняти попередні мутації, саме це зробив штам "Дельта".
Оскільки щодня коронавірусом заражаються мільйони людей, а мільярди все ще не вакциновані, вірус отримує величезне поле для діяльності. Природний відбір сприяє мутаціям, які експлуатуватимуть величезну масу нещеплених людей… щоб ставати ще заразнішими.
У такій ситуації найкращий спосіб стримати еволюцію вірусу — зменшити кількість заражень, наголошують експерти.
Як вакцинація може зупинити мутацію вірусу COVID-19
Штам "Дельта" поширився вже по всьому світу, а тепер починають з'являтися нові мутації, які можуть витіснити його.
Вірусологи кажуть, що навіть незважаючи на те, що вакциновані люди все ще можуть заразитися, вони переносять хворобу в легкій формі. Саме це знижує ймовірність того, що будь-яка мутація — або та, що збільшує заразність вірусу, або його стійкість до вакцин — перейде від однієї людини до іншої.
Не заперечують, що коли більшість будуть вакциновані, деякі мутації зможуть подолати цей імунітет.
У такому разі вони отримають конкурентну перевагу над іншими штамами. Теоретично можливо, що в такій ситуації природний відбір призведе до мутацій, які зможуть викликати серйозні захворювання у вакцинованих людей. Тим не менш, цим мутаціям все ще доведеться долати "вузьке місце" в популяціях. За умов низької кількості тих, хто заразився, таке завдання стане майже нездійсненним.
"Навряд чи основною метою нових мутацій вірусу стане індукований вакциною імунітет. У світі все ще багато невакцинованих людей, які є легшою мішенню", — наголошують експерти.
"Світ уже став свідком взаємозв'язку між кількістю інфекцій і зростанням кількості мутацій. Поки епідемія не переросла в пандемію, коронавірус залишався незмінним протягом кількох місяців — тому що за умов відносно невеликої кількості хворих генетичний код вірусу мав обмежені можливості для мутації. Але в міру того, як кількість хворих зростала, вірус "кидав кістки" мільйони разів, і деякі мутації призводили до появи більш досконалих мутацій. Кращий спосіб зупинити появу нових мутацій — зупинити поширення вірусу. Купер.
"Невакциновані люди або захворіють і виживуть, що зробить їх тією чи іншою мірою захищеними від вірусу, або вони помруть — і розсадник вірусу буде знищено", — професор Гольдман
Мутації SARS-CoV-2: гіркий урок від Чарльза Дарвіна
Професор мікробіології з університету Рутгерса в США Емануель Гольдман у статті для провідного американського наукового журналу PNAS пояснює, що станеться, якщо вакцинація залишиться такою ж малопопулярною.
"Зараз у світу є можливість побачити, як принципи еволюції, перелічені Дарвіном, проявляються в реальному часі у взаємодії людей і SARS-CoV-2. Світ міг би з легкістю пропустити цей неприємний урок, якби людей, які відмовляються від вакцинації, було б менше", — пише Гольдман.
"Досі нам щастило: нові штами вірусу все ще можна деякою мірою контролювати за допомогою наявних вакцин. …Проте, у нас вже є штам "Дельта", який демонструє підвищену здатність до проривних інфекцій серед вакцинованих", — зазначає професор мікробіології.
За словами професора Гольдмана, реальна небезпека гри з відмовами від вакцинації полягає в тому, що в майбутньому може з'явитися штам, стійкий до наявних вакцин. Він стане спадщиною невакцинованої маси людей, яка протягом тривалого часу надавала вірусу живильне середовище та час для експериментів.
"Прогрес, якого ми досягли у подоланні пандемії, буде зведений нанівець. З'явиться потреба у розробці абсолютно нових вакцин від коронавірусу. Світ знову піде у жорсткий і затяжний локдаун. Багато вакцинованих, особливо з груп ризику, неминуче помруть", — констатує Гольдман.
Цей похмурий прогноз може не виправдатися, якщо вакцинація справді стане загальною і глобальною.
"Дарвінівський відбір теж може вирішити проблему, тільки набагато жорсткіше. Невакциновані люди або захворіють і виживуть, що зробить їх тією чи іншою мірою захищеними від вірусу, або вони помруть — і розсадник вірусу буде знищений", — робить висновок мікробіолог.