Ученые изучают новый геном коронавируса в поисках ответов

На 23 января 18 человек умерли от вновь выявленного коронавируса, и более 630 были инфицированы. Аэропорты проверяют пассажиров, прибывающих из уязвимых регионов. Публичные празднования Лунного Нового года были отменены в нескольких городах Китая. Китай остановил поезда и другие транспортные средства, покидающие Ухань, где возникли инфекции, и ограничил поездки в пределах города и соседних районов.

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) провела конференцию, чтобы обсудить запреты на поездки и другие меры предосторожности, связанные с новым заболеванием, которое в настоящее время называется 2019-nCoV, респираторный вирус с характеристиками, сходными с симптомами тяжелого острого респираторного синдрома (ТОРС) с 2003 года.

Как представители здравоохранения в реальном времени реагируют на вспышку, так и ученые. Спустя всего один месяц после того, как 8 декабря был зарегистрирован первый случай вызывающего пневмонию вируса, китайские ученые упорядочили вирусный геном и обнародовали его. Теперь исследователи по всему миру тщательно изучают генетическую последовательность для понимания этой загадочной болезни.

«Это на самом деле удивительный подвиг, что они (прим. Ученые) получили эти последовательности так быстро», - говорит Винеет Менахери, вирусолог из медицинского отделения Техасского университета, которая изучал новый геном. Эта скорость, отмечает он, отличается от вспышки атипичной пневмонии, при которой «в течение многих месяцев не было известно, что это вспышка».

Он вызывает гриппоподобные симптомы, такие как кашель и лихорадка, которые трудно отличить от других, более распространенных заболеваний.

«Кажется, что он может быть менее клинически тяжелым, чем SARS, хотя это еще очень рано утверждать», - говорит Алекс Гренингер, вирусолог из Вашингтонского университета. «Этот вирус распространился довольно быстро. И когда вы находитесь в этой точке эпидемической кривой, очень трудно понять, как идут дела».

Когда у одного человека в штате Вашингтон появились слабые симптомы через два дня после возвращения из Уханя 15 января, врачи на ночь отправили его образец в Центр по контролю и профилактике заболеваний в США, в которых использовалась полимеразная цепная реакция (ПЦР) с обратной транскрипцией в реальном времени (rRT-PCR), чтобы подтвердить, что образец соответствует генетической последовательности 2019-nCoV.

• Эта стратегия также может быть использована для определения наличия вируса у людей, у которых нет симптомов, но, тем не менее, они могут распространить его среди других. Без генома чиновники не смогли бы окончательно диагностировать заболевание.

Вирус чем-то похож на вирус SARS (severe acute respiratory syndrome - ТОРС), говорит Менахери. Он указывает, что почти все белки 2019-nCoV такие же, как и белки SARS, но «в них есть различия в ключевых областях, которые, как вы ожидаете, повлияют на его способность заражать людей».

Коронавирусы названы так потому, что у них есть поверхностные белки, которые торчат как кончики на короне. Эти шипы помогают им проникать в клетки. Область S1 белка сначала связывается с рецептором на клетке человека (или животного), а затем область S2 сливается и позволяет вирусу проникать в эту клетку.

Менахери говорит, что S2-часть белка спайка на коронавирусе совпадает с частью вируса SARS, но область S1 несколько отличается, то есть 2019-nCoV может использовать для входа другой клеточный рецептор, чем вирус SARS. Однако препринт, опубликованный 23 января учеными из Ухани, предполагает, что два вируса фактически используют один и тот же рецептор проникновения в клетку, ACE2.

• Вполне возможно, что антивирусные препараты, которые в настоящее время разрабатываются для лечения других вирусов, могут лечить этот новый вирус. Геномный анализ показал, что вирусная РНК - полимераза - мишень одного из таких препаратов, называемых ремдесивир, - сохраняется в 2019-nCoV.

"Мы ожидали, что они сработают. Но опять же, вы не знаете, что они будут работать, пока вы на самом деле не протестируете их. Природа умеет обходить все вокруг" , - говорит Менахери. Кроме того, лечение еще не было одобрено по каким-либо показаниям. Существует клиническое испытание, в ходе которого набираются пациенты для проверки способности препарата лечить Эболу, но другие работы по - прежнему носят доклинический характер.

• Некоторые из наиболее важных характеристик болезни нельзя понять только из одного генома вируса. Только на неделе исследователи определили, что вирус может распространяться между людьми и не требует прямого контакта с зараженными животными. Исследователи до сих пор не уверены, как это передается между людьми.

«Он передается только через дыхательные пути? Он найден в крови? Он найден в экскрементах? Что заразно? Как долго это заразно? Насколько высокой может быть вирусная нагрузка, - говорит Гренингер, - все это, конечно зависит от генома. Но вы не можете вывести это из генома" .

Кроме того, ученым известно, что вирус появился в Ухане, а так как Китай на рынке известен тем, что продавал все виды животных как с суши, так и с океана, поэтому неясно, от какого вида произошел вирус, и это невозможно определить по одному геному.

«Знание источника эпидемии атипичной пневмонии действительно помогло устранить проблему», - говорит Энтони Фер, изучающий коронавирусы в Университете Канзаса. «Мы не можем выяснить источник, просто зная генетическую последовательность».

Однако геном дает ученым некоторое представление. Например, было очень мало генетических различий между первыми 10 образцами пациентов, секвенированными различными командами по всему миру.

• Менахери говорит, что это признак недавно вирус подскочил от животных к человеку. “Не похоже, что эти вирусы были в человеческой популяции в течение длительного времени и просто не распознаны”, - говорит он. "Похоже, что они потенциально недавно появились либо из животного хозяина, либо из какого-то другого места.”

Ученым придется постоянно сравнивать новые образцы, чтобы определить, как вирус адаптируется, заражая все больше людей.

• "Еще одна вещь, которую последовательность позволяет нам сделать, - говорит Фер, - это посмотреть, развивается ли вирус в реальном времени. Есть ли мутации в вирусе, адаптирующемся к человеческой популяции; становится ли вирусу проще передаваться между людьми из-за определенных мутаций?”

22 января группа китайских ученых опубликовала статью, основанную на геноме вируса, в которой предполагалось, что коронавирус появился от змей.

Однако, «статья не предоставила прямых доказательств того, что этот вирус был передан человеку от змей, и косвенные доказательства в лучшем случае незначительны», - говорит Марк Стенглейн, вирусолог из Университета Колорадо, в электронном письме The Scientist.

«Ученые должны распространять только хорошо обоснованную информацию, особенно в контексте возможной чрезвычайной ситуации в области общественного здравоохранения».

• Только около 2 процентов зараженных новым коронавирусом умерли. До сих пор эти смерти были в основном у пожилых мужчин с уже существующими заболеваниями, но многие из них закончили свои дни тяжелобольными и все еще находятся в больницах, согласно официальным лицам на конференции ВОЗ.

«В ближайшие пару недель мы увидим все больше и больше случаев. Мы начинаем понимать, насколько это серьезно, - говорит Питер Гулик, специалист по инфекционным заболеваниям в Университете штата Мичиган. “Сейчас мы просто слышим цифры здесь, цифры там . . . числа, которые могут не иметь содержания, но просто могут заставить вас волноваться.”