Заражает
Говоря о коронавирусе, мы все чаще подразумеваем дельта-штамм. Это новый вирусный вариант, давший в марте вспышку в Индии. Он настолько отличается от предшественников, что многие закономерности к нему либо вообще неприменимы, либо применимы в малой степени. Что особенного в дельте и как этот штамм повлияет на ход эпидемии, рассказывает молекулярный биолог и научный журналист Ирина Якутенко.

Сверхзаразность

Главное отличие варианта B.1.617.2 — так называется дельта-штамм в филогенетической классификации разновидностей коронавируса — его невероятная заразность. 

По оценкам ученых из Великобритании, куда дельта пришел раньше остальных европейских стран (и где, в отличие от континентальной Европы, очень бодро сняли существенную часть ковидных ограничений), «индиец» заражает людей на 60% лучше предыдущего рекордсмена, альфа-штамма, который, в свою очередь, был на 50% заразнее других версий SARS-CoV-2. 

По предварительным оценкам, заразность дельта-штамма сравнима с заразностью ветрянки.

Ирина Якутенко

У ранних версий этот параметр находился на уровне обычных простуд или полиомиелита. Благодаря выдающимся способностям заражать людей, дельта-штамм вытесняет все конкурирующие варианты с тех территорий, куда приходит. В том числе, В.1.617.2 вытеснил некоторые разновидности коронавируса, которые умели уходить от иммунитета лучше него.

Как минимум одна из причин повышенной трансмиссивности — огромное количество вирусных частиц в верхних дыхательных путях заболевших, откуда они с капельками жидкости переносятся на слизистые находящихся поблизости людей. Китайские исследователи определили, что в носоглотке человека, подхватившего дельту, обнаруживается в 1000 раз больше вирусных частиц, чем у тех, кто заразился каким-нибудь другим вариантом. 

Более того, ПЦР-тест находит вирусную РНК у инфицированных дельтой, в среднем, на четвертый день после контакта с больным. Среднее время первого положительного теста после контакта с носителями других вариантов SARS-CoV-2 составляло шесть дней.

Китайские ученые определили среднее время от заражения до проявления симптомов, то есть инкубационный период для дельта-штамма. Оно составило 4,4 дня против 5,2 во время первой вспышки в Ухане. Время, за которое один инфицированный заражает следующего, составило пугающие 2,9 дня — в начале 2020 года с исходным вариантом коронавируса оно колебалось около 5,7 дня[*].

Картина болезни

Дельта-штамм не только «ускоряет» болезнь, но и влияет на ее тяжесть. Наверняка утверждать это пока нельзя, но данные сразу из нескольких стран указывают, что его отличает не только рекордная заразность, но и повышенная патогенность. 

Людям, подхватившим B.1.617.2 в Канаде и Шотландии, чаще требовалась врачебная помощь, чем тем, кто заболевал ковидом во времена доминирования других вирусных вариантов. В Сингапуре госпитализированным с дельта-штаммом с большей вероятностью требовалась кислородная поддержка, а их шансы попасть в реанимацию и умереть были выше, чем у тех, кого привозили в больницу с альфа- или бета-штаммами. 

Кроме того, есть отдельные свидетельства в пользу того, что заболевание, вызванное дельта-штаммом, развивается быстрее.

Если раньше у пациентов, которым приходилось ехать в больницу, ухудшение начиналось спустя примерно неделю после начала симптомов, теперь это время часто сокращается до нескольких дней.

Еще одна неприятная черта нынешней дельта-эпидемии — существенно больший процент молодых среди госпитализированных. Если в конце января больше половины тех, кто попадал с ковидом в больницу в США, составляли люди старше 65 лет, то сейчас эта категория дает только четверть всех госпитализированных. 

Сейчас 41% пациентов — люди от 18 до 49 лет.

В январе их было всего 22%. Связана ли эта диспропорция с тем, что в США и Европе среди нестарых людей заметно выше доля непривитых, или с особой любовью B.1.617.2 именно к молодым — пока неясно.

Изменились и ранние симптомы ковида. У людей все чаще не пропадает обоняние.

Если в предыдущих версиях самыми характерными признаками были кашель, температура и потеря обоняния, то подхватившие дельта-вариант обычно жалуются на головную боль, боль в горле, температуру и насморк. Эти симптомы куда больше похожи на проявления обычной простуды, поэтому нередко заболевшие продолжают ходить на работу и встречаться с друзьями, полагая, что подхватили какой-то неопасный вирус. 

Исчезновение из списка частых симптомов потери обоняния испортило жизнь не только коллегам заболевших — исследователи, занимающиеся сбором «народной» статистики запросов в интернете для предсказания динамики эпидемии, с приходом дельта-штамма лишились одного из самых надежных инструментов, запроса «пропало обоняние». Теперь для оценки того, как изменяется заболеваемость, им приходится полагаться на менее высокоточные запросы вроде «скорая не едет». 

Уход от иммунитета

Причина любых изменений вируса — это всегда мутации. Какие-то из них влияют на распространение вируса, другие — на патогенез вызываемого им заболевания. У B.1.617.2 выделяют около 30 характерных мутаций, сочетание которых и позволяет причислить выделенный вирус к этой линии. Влияние некоторых из них известно, роль других еще только предстоит определить.

Больше всего данных есть по мутациям спайк-белка — именно на нем «завязана» способность коронавируса заражать клетки. Тримеры спайк-белка формируют одинаковые шипы, которыми она плотно покрыта. Шипы цепляются за клеточные рецепторы ACE2, после чего происходит еще несколько реакций, в результате которых вирус сливает свою мембрану с клеточной и содержимое частицы попадает внутрь. 

Именно спайк-белок узнает большая часть эффективных антител, способных останавливать распространение SARS-CoV-2 в организме. Таким образом, изменяя спайк-белок, вирус может не только улучшить свою способность связываться с клеточными рецепторами, но и становиться невидимым для некоторых — или даже для всех — антител, выработанных на его предыдущие версии.

На молекулярном уровне это означает, что некоторые аминокислоты (элементарные составляющие белков) в спайк-белке дельта-штамма поменялись на другие или даже вовсе выпали, и в результате поверхность самых «видимых» для антител мест спайк-белка изменилась. Часть антител, которые раньше узнавали какой-то характерный рельеф этой поверхности, стали бесполезны, так как теперь такого рельефа в спайк-белке дельта-штамма нет. Чем меньше антител узнают важные фрагменты спайк-белка, тем больше вирусных частиц, попавших в организм, смогут заражать новые клетки, не встречая сопротивления.

В лаборатории способность сыворотки крови останавливать распространение вируса определяют при помощи реакции нейтрализации. В ходе этой реакции восприимчивые к коронавирусу клетки заражают самим патогенным вирусом или его аналогом (так называемым псевдовирусом, который не вызывает болезнь, но на поверхности несет те же белки, что и коронавирус, и точно так же ведет себя при заражении), параллельно добавляя в культуральную среду разбавленную сыворотку переболевших или вакцинированных. Чем в большее количество раз можно разбавить сыворотку до момента, когда она престанет предотвращать заражение новых клеток, тем эффективнее реакция нейтрализации.

В одной из многочисленных работ антитела из сыворотки людей, переболевших полгода назад, нейтрализовали вариант B.1.617.2 в 4-6 раз хуже, чем B.1.1.7, то есть альфа-штамм. Сыворотка тех, кто переболел больше года назад, справлялась с дельтой еще хуже: в этой когорте людей было много пациентов, чьи антитела в принципе не могли остановить дельта-вариант. 

Однако две дозы мРНК-вакцины от Pfizer/BioNTech или векторной от AstraZeneca поднимали уровень нейтрализации до приличного у всех, кто был в исследуемой группе. 

Вакцинация помогает поднять уровень эффективных антител, и, хотя часть из них не работают против дельта-штамма, оставшиеся могут побороть его количеством.

Результаты, полученные в лаборатории на культурах клеток, нельзя напрямую транслировать на реальную жизнь, однако приведенные выше данные вполне убедительно показывают, что антитела после заражения предыдущими версиями коронавируса справляются с дельтой весьма посредственно, и чем больше времени прошло с момента болезни, тем хуже защита. 

Мутации в генах других белков дельта-штамма изучены намного хуже. Тем не менее, именно они, видимо, отвечают за возможный более тяжелый патогенез болезни, вызываемый этим штаммом. Кроме того, изменения в генах, кодирующих полимеразу, фермент, копирующий вирусный геном, и ее вспомогательные белки, могли обеспечить «индийцу» его сверхвысокую скорость размножения. Вероятно, в недалеком будущем мы увидим работы, проясняющие этот вопрос. 

Заражение привитых

Уникальные способности дельта-штамма не могли не сказаться на его взаимоотношениях с вакцинами. Так называемые real life data, то есть данные о том, как вакцина работает при реальном массовом применении, а не в ходе клинических испытаний, указывают, что B.1.617.2 способен заражать привитых намного чаще, чем предыдущие штаммы. Это, очевидно, происходит из-за того, что часть выработанных у них антител перестают «видеть» измененный спайк-белок дельта-штамма. В результате при вторжении вируса имеющейся защиты оказывается недостаточно для того, чтобы сразу подавить размножение вирусных частиц.

Особенно ярко снижение вакцинной защиты проявилось в Израиле, где на фоне распространения дельты эффективность мРНК-вакцины от Pfizer/BioNTech упала с 95% до 64%.

Эффективность прививки в отношении тяжелого течения и госпитализации изменилась не так значительно: с 97,5% до 93%. 

В других странах снижение оказалось не столь драматичным: в Англии две дозы вакцины от Pfizer/BioNTech защищали от заражения дельта-штаммом с эффективностью 87,9% против 93,4% защиты против альфы. Векторная вакцина от AstraZeneca справлялась с B.1.617.2 еще хуже: ее эффективность против заражения после второй дозы составила 66,1% против альфа-штамма и 59,8% против дельта. В Канаде полный курс мРНК-вакцин давал 89% защиты против альфа-штамма и 87% против дельта.

Существенная разница в показателях защиты в разных странах может объясняться социальными причинами. В Израиле, который в начале года прививал жителей быстрее других стран, очень рано сняли практически все ковидные ограничения. Люди начали активно общаться друг с другом, что неизбежно способствовало широкому распространению вируса, причем, благодаря повышенной заразности, он начал расползаться куда быстрее предыдущих вариантов. В результате шансы на встречу с SARS-CoV-2 резко выросли как для привитых, так и для непривитых, а значит, возможностей для «пробоя» вакцинного иммунитета у «индийца» оказалось намного больше, чем, скажем, в Канаде, где сохраняются многие ограничения.

Осторожные хорошие новости. Хотя в первые дни активной фазы размножения вируса в носоглотке заразившихся привитых синтезируется столько же вируса, сколько у непривитых, количество патогена в верхних дыхательных путях тех, кто получил полный курс вакцинации, уменьшается заметно быстрее, чем у неиммунизированных. Так, на восьмой день болезни у привитых РНК дельта-штамма обнаруживалась на 27-28-м цикле ПЦР, у непривитых — на 21-23-м цикле. Грубо, отличие в один цикл соответствует трехкратной разнице в концентрации вируса. 

Иными словами, хотя в активной фазе размножения вируса привитые выделяют столько же частиц, сколько и непривитые, период, когда они могут заразить других людей, намного короче. 

Заболевшие привитые очень редко попадают в больницу и совсем уж нечасто умирают, причем чаще всего печальный итог случается у пациентов с большим количеством сопутствующих заболеваний.

Во-первых, у таких инфицированных все же имеется достаточно много рабочих антител, которые не дают вирусу размножаться слишком быстро, во-вторых, в ходе болезни иммунная система налаживает выпуск более специфичных антител. 

Что делать

Решение — ускорение вакцинации и повсеместное использование масок, особенно в помещениях, избегание массовых сборищ и прочие ограничительные меры до момента, пока существенный процент населения не приобретет иммунитет к коронавирусу.

Американские Центры по контролю и профилактике заболеваемости (CDC) — аналог российского Роспотребнадзора, но с куда более широкими полномочиями — 27 июля изменили рекомендации по ношению масок. Если в мае CDC обрадовали полностью привитых тем, что теперь им не нужно надевать маски в помещении, то в новой версии рекомендаций написано, что даже получившим полный курс иммунизации следует это делать, особенно если они живут в районах, где эпидемиологическая ситуация неблагополучна. 

Хотя привитые заражаются дельта-штаммом по-прежнему очень редко — в США на конец июля было зарегистрировано около 65 тысяч таких прорывных инфекций на 160 миллионов привитых, то есть их частота составляет 0,04% — и совсем в исключительных случаях болезнь у них проходит тяжело, они могут заражать непривитых. И, что хуже, в их организмах могут формироваться новые штаммы коронавируса, устойчивые к тем антителам, которые пока еще защищают нас от вируса.

Согласно выводам новой работы, сделанной группой эволюционных биологов под руководством Федора Кондрашова, чем больше привитых будет в обществе — при сохранении высокой доли неиммунных — тем выше вероятность такого сценария. Грубо говоря, в таких условиях вирусу будет все труднее отыскивать себе новых жертв, и преимущество получат те его разновидности, которые, в силу случайных изменений, приобретут мутации, делающие их устойчивыми хотя бы к части антител. 

Критическим порогом, близким к достижению коллективного иммунитета, когда влияние такого отбора будет особенно значительным, авторы назвали долю в 60% привитых — однако эта оценка относится к менее заразным предшественникам дельта-штамма. 

Как объясняет Кондрашов, преобладание в популяции сверхзаразного B.1.617.2 сдвинет порог ухода от антител до цифры 90%. 

90% — именно столько людей должны иметь иммунитет, чтобы распространение дельты в популяции прекратилось.

Кажется, что это менее опасная ситуация, но в действительности ничто не мешает устойчивому штамму сформироваться и раньше — несколько таких штаммов уже образовывалось в разных частях света, однако позже все они были вытеснены дельтой. 

Кроме того, в ситуации господства B.1.617.2 новый уходящий от антител штамм, вероятнее всего, сформируется именно на его основе, а это означает, что он будет сочетать в себе два крайне неприятных для людей качества: способность ускользать от иммунитета и быстро распространяться.


[*] В Китае благодаря относительно небольшому числу заболевших и сверхтщательным и очень масштабным мерам по выявлению всех инфицированных медицинские власти находят всех, кто был заражен в каждом инфекционном кластере.

Материалы по теме
Лучшие материалы
Друзья, Правмир уже много лет вместе с вами. Вся наша команда живет общим делом и призванием - служение людям и возможность сделать мир вокруг добрее и милосерднее!
Такое важное и большое дело можно делать только вместе. Поэтому «Правмир» просит вас о поддержке. Например, 50 рублей в месяц это много или мало? Чашка кофе? Это не так много для семейного бюджета, но это значительная сумма для Правмира.