Заражает быстрее, убивает чаще. Что мы знаем о дельта-штамме коронавируса

Молекулярный биолог Ирина Якутенко - о том, как не заболеть

  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.
  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.