Секрет в геноме

Хорошие новости о перспективах борьбы с коронавирусом

Еще в прошлом столетии борьба с инфекционными болезнями была крайне затруднена, так как специалисты мало знали о строении и механизме действия вирусов. С развитием генетики появилась возможность получать о них гораздо больше информации. Так, бразильским ученым удалось расшифровать геном пресловутого коронавируса COVID-19 уже через двое суток, после того как заболевание было впервые официально зарегистрировано на территории Латинской Америки.

Коронавирусами (лат. Coronaviridae) называют целое семейство вирусов, в которое на сегодняшний день входит около 40 подвидов, способных поражать как человека, так и животных, в частности птиц и млекопитающих. Среди них – SARS-CoV, возбудитель атипичной пневмонии или тяжелого острого респираторного синдрома (ТОРС, SARS), впервые зарегистрированного в 2002-2003 годах в Китае и затем распространившегося на другие страны, MERS-CoV, в 2015 году вызвавший в Южной Корее вспышку заболевания, известного как ближневосточный респираторный синдром, и наконец SARS-CoV-2 (COVID-19 или 2019‑nCoV), ставший причиной нынешней эпидемии, охватившей уже 60 государств.

По мнению китайских ученых, у всех разновидностей SARS-CoV-2 есть общий «предок», который предположительно представлял собой комбинацию коронавируса летучей мыши и китайских змей, которых в Китае употребляют в пищу, хоть те и считаются экзотикой. «Эволюция» же этих вирусов началась примерно два года назад.

Есть и другие версии. Так, вирусолог из бразильского Университета Сан-Паулу Пауло Эдуардо Брандао считает, что змеи не могут заражаться коронавирусом, а могут быть только его носителями. А Цуй Цзе из Шанхайского института Пастера полагает, что такие вирусы встречаются только у млекопитающих. Специалисты же из Южно-Китайского сельскохозяйственного университета в Гуанчжоу пришли к выводу, что источником массового заражения могли стать панголины – млекопитающие, похожие на ящериц, которые водятся на территории Китая.

Название вируса связано с его строением: он обладает шиповидными отростками, напоминающими корону. Именно благодаря такой структуре вирус «цепляется» за клетку, не проникая в нее в произвольных местах, как обычные ДНК-вирусы, а атакуя ее трансмембранные рецепторы S-протеинами, имитирующими полезные для организма вещества. Это существенно усложняет его распознавание иммунной системой.

Коронавирусы имеют самую сложную структуру среди всех известных на сегодня вирусов, утверждают эксперты. Их геном состоит из более чем 20000 нуклеотидов. К сожалению, вирусы склонны активно мутировать. Так, с начала вспышки эпидемии в Ухане в декабре прошлого года до марта этого года на основе анализа доступных данных по геному SARS-CoV-2 в изначальном штамме было зафиксировано не менее 149 изменений.

«Особенность 2019‑nCoV в том, что он имеет геном в виде рибонуклеиновой кислоты (РНК) – одной из трех основных макромолекул, которые содержатся в клетках всех живых организмов, – прокомментировал заведующий лабораторией геномной инженерии Московского физико-технического института Павел Волчков. – Кроме того, этот вирус – рекордсмен по величине. А большой геном дает возможность «носить с собой» не только необходимые гены, но и вспомогательные. Это позволяет вирусу брать клетку хозяина под свой контроль: он заставляет ее «работать» на его, вируса, нужды. Более того, не дает клетке вовремя подать сигнал тревоги, чтобы «включить» иммунитет. Это позволяет очень быстро запустить синтез необходимых белков в нужном объеме в отличие от ДНК-вирусов».

Еще одной особенностью коронавируса является его агрессивность, вызванная мутациями. Пневмония, которую он провоцирует, нередко ведет к легочной недостаточности, чреватой летальным исходом.

Над расшифровкой генома нового коронавируса трудились исследователи института Адольфу Лутца совместно с коллегами из Института тропической медицины Университета Сан-Паулу и Окс­форд­ского университета.

По словам одного из авторов исследования Жаклин Гойес ди Жезус из Института тропической медицины Университета Сан-Паулу, исследования проводились в полевых условиях с применением портативного ДНК-анализатора. Полученные результаты можно использовать для анализа схемы распространения и возможных мутаций вируса, а также для разработки новых медикаментов против него.

Хорошая новость состоит в том, что штаммы коронавируса не содержат следов какого-либо искусственного вмешательства в геном, так что версию лабораторного происхождения инфекции можно смело отмести.

Между тем недавно Министерство здравоохранения Китая разработало Программу диагностики и лечения пневмонии при новой коронавирусной инфекции, а сотрудники Института автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения РАН при поддержке Центра программ ВОЗ Владивостокского госуниверситета экономики и сервиса создали на ее основе систему для диагностики и выбора оптимальных методов терапии инфицированных вирусом пациентов. Каких? «Поскольку вакцина против коронавируса 2019‑nCoV будет создана не ранее 2021 года, наиболее эффективным методом лечения являются лекарства традиционной китайской медицины», – заявили в пресс-службе ВГУЭС.

Подключились к работе над защитой от инфекции и новосибирские ученые. Специалистами Государственного научного центра вирусологии и биотехнологии «Вектор» было создано два набора для диагностики 2019‑nCoV. А уже в ­июне в России планируется испытание двух антикоронавирусных вакцин. Остается надеяться, что в отличие от других крупных эпидемий прошлого на этот раз ситуация будет под контролем благодаря вовремя принятым мерам и высокотехнологичному подходу.

Ирина ШЛИОНСКАЯ