Прошло пять месяцев. Что же сумели учёные узнать о новом коронавирусе?

Исследователи-медики пытались выяснить о COVID-19 всё, что только возможно. Что же нам удалось узнать, и будет ли этого достаточно для того, чтобы остановить эпидемию?

 Коронавирусы давно досаждали человечеству. Как известно, несколько разновидностей способны вызвать обычную простуду. Недавно два новых типа коронавирусов стали причиной очагов крайне опасных заболеваний: тяжёлого острого респираторного синдрома (SARS) и ближневосточного синдрома (MERS).

Но, по сравнению с охватившим всю Землю хаосом, в который погрузила человечество пандемия Sars-CoV-2, их воздействие было незначительным. Новый же вирус в несколько месяцев заморозил карантином множество стран и привёл к смерти более 100 000 человек. И болезнь продолжает распространяться.

Что является немалым достижением для шипастого клубочка генетического материала, покрытого слоем жироподобных молекул, называемых липидами, диаметр которого всего лишь 80 миллиардных метра. Человечество склонилось перед напавшим на него существом, которое само по себе довольно неказисто.

С другой стороны, наши знания о Sars-CoV-2, вирусе, который вызывает болезнь под названием COVID-19, также не столь уж малы. Ещё пять месяцев тому назад этот организм был неизвестен науке. Сегодня его изучают в беспрецедентных масштабах. Как грибы появляются проекты разработки вакцин и новые диагностические тесты.

Итак, мы хотим ответить здесь на простой вопрос: что же нам удалось узнать за последние пять месяцев, и как мы может применить это знание, чтобы остановить пандемию?

Откуда появился вирус и как получилось, что он стал заражать людей?

Вирус Sars-CoV-2 почти наверняка изначально появился в летучих мышах. В результате эволюции у летучих мышей развились крайне эффективные реакции иммунной системы на заражение. Эти защитные механизмы в свою очередь заставили вирус эволюционировать в направлении как можно более быстрой репликации, с тем, чтобы суметь обойти иммунную защиту. Естественно, это превратило делало летучих мышей в естественный резервуар быстро размножающихся и крайне заразных вирусов. Поэтому, когда от летучих мышей вирус передался другим млекопитающим, не имеющим иммунной защитной системы, способной к такому быстрому ответу, этот вирус смог передаваться от одного носителя к другому очень быстро. Данные, которыми мы располагаем, заставляют нас думать, что человек получит этот вирус от промежуточного носителя, возможно, через панголинов.

«По всей вероятности, вирус сперва перепрыгнул с летучих мышей на другое животное, которое находилось поблизости от человека, скажем, на каком-нибудь рынке» - говорит вирусолог профессор Эдвард Холмс из Сиднейского университета. «Поэтому, если человек контактировал с таким инфицированным животным, появился неплохой шанс, что этот вирус передастся этому человеку. Потом он отправится домой и передаст этот вирус кому-нибудь ещё, запустив, таким образом, вспышку эпидемии».

Передача Sars-CoV-2 от одного человека к другому осуществляется через микроскопические капельки жидкости, содержащие вирус. Они выбрасываются, когда заражённый человек кашляет или чихает.

Как этот вирус распространяется, и какое воздействие он оказывает на людей?

Частички, содержащие в себе вирус, вдыхаются людьми, и попадают на клетки, выстилающие горло и гортань. Эти клетки имеют на поверхности большое количество рецепторов, называемых рецепторами Ace-2. (Клеточные рецепторы ответственны за передачу сигналов и химических веществ от одной клетки к другой.) «У этого вируса на поверхности есть протеины, идеально подходящие для сцепления с этим рецептором. Когда это происходит, вирус впрыскивает в клетку хозяина свою РНК», - рассказывает профессор Джонатан Болл из Ноттингамского университета.

Оказавшись внутри, эта РНК встраивается в механизм воспроизводства составных частей самой клетки, таким образом, изготавливается множество копий этого вируса. Они выбрасываются наружу, и инфекция распространяется дальше. Антитела, которые производит наша иммунная система, в конце концов подстраиваются под этот вирус и останавливают его дальнейшее распространение.

«Болезнь COVID-19, как правило, проходит легко, именно в этом и состоит секрет успеха этого вируса», - добавляет Болл. «Многие просто не замечают, что они инфицированы, и продолжают ходить на работу, в гости, в супермаркеты, заражая других».

Это отличает COVID-19 от SARS, которая тоже вызывается коронавирусом. Эта болезнь протекает куда тяжелее и приводит к смерти одного из десяти инфицированных. Но в большинстве случаев больных госпитализируют, что не даёт им возможности заражать других – таким образом цепочка передачи вируса обрывается. Более мягкое течение COVID-19 позволило новому вирусу обойти это ограничение.

Почему это заболевание порой смертельно?

Однако, порой этот вирус приводит к очень серьёзным проблемам. Это происходит, когда ему удаётся продвинуться по дыхательным путям ниже, инфицируя лёгкие, клетки которых ещё гуще усеяны рецепторами Ace-2. Многие клетки погибают, и лёгкие засоряются остатками погибших клеток. В этом случае пациент будет нуждаться в интенсивной терапии.

Порой дела идут ещё хуже. Иммунная система больного перевозбуждается, привлекая иммунные клетки в лёгкие, с тем, чтобы те атаковали вирус. Развивается воспалительный процесс. Этот процесс может выйти из под контроля, привлекая в лёгкие всё больше иммунных клеток, и воспаление усиливается. Это явление называется «цитокиновая буря». (На греческом «цито» означает клетку, а «кино» - движение). В некоторых случаях, она может погубить больного.

Почему цитокиновая буря имеет место лишь у отдельных пациентов, а не у большинства, остаётся неясным. Одна из гипотез заключается в том, что у некоторых людей рецептор Ace-2 несколько отличается по форме, и больше подвержен атаке со стороны вируса, чем у других.

Приводит ли инфекция к пожизненному иммунитету?

Врачи, исследующие пациентов, выздоравливающих после COVID-19, находят в их крови довольно большое количество нейтрализующих вирус антител. Эти антитела производятся клетками нашей иммунной системы. Антитела прикрепляются к вирусу в особых местах, препятствуя проникновению вируса в клетки.

«Ясно, что в людях, болеющих COVID-19, вызывается иммунная реакция», - говорит вирусолог Майк Скиннер из Имперского колледжа в Лондоне. - «Антитела, произведённые в результате этой иммунной реакции, дадут защиту от будущих заражений. Но, нужно иметь в виду, пожизненный иммунитет в этом случае всё же маловероятен».

Напротив, большинство вирусологов считают, что иммунитет к COVID-19 продержится всего лишь год-другой. «Что соответствует тому, что происходит с другими коронавирусами, инфицирующими людей» - говорит Скиннер.  «Это означает, что даже если большинство в конце концов подвергнутся заражению вирусом, очень вероятно, что заболевание станет эндемическим – это означает, нужно ожидать сезонных всплесков этой инфекции. Человечество и COVID-19 придут к некоторому равновесному состоянию».

Другими словами, нам придётся жить с этим вирусом какое-то время. Не приведёт ли это к изменению его вирулентности? Некоторые исследователи считают, что вирус может стать менее опасным. Другие, напротив, допускают, что он может мутировать в ещё более летальную форму. Скиннер сомневается в этом. «Посмотрите на пандемию с точки зрения вируса», - говорит он. «Вирус легко распространился по всему миру. У него нет проблем. Что может заставить его изменяться?»

В конечном счёте, только разработка и массовое внедрение эффективной вакцины смогут избавить нас от угрозы COVID-19, говорит Скиннер.

Когда у нас будет вакцина?

В пятницу журнал Nature сообщил о том, что в мире запущено 78 проектов по разработке новых вакцин, и ещё 37 готовятся стартовать. Среди проектов, над которыми уже ведётся активная работа, один находится в первой фазе тестированя в Оксфордском университете, два других – в биотехнологических компаниях в США и ещё три – в различных научных коллективах в Китае. Многие другие разработчики вакцин заявляют, что планируют начать тестирование на людях уже в этом году.

Такое множество активных проектов позволяет надеяться, что вакцина, защищающая от COVID-19, может появиться достаточно скоро. Но, как бы то ни было, всякая вакцина требуют масштабных проверок, в которых выяснится её безопасность и действенность. В заключительной стадии тестирования тысячи людей должны будут получить либо вакцину, либо плацебо, с тем, чтобы выяснить, действительно ли вакцина эффективнее.  Для этого люди должны инфицироваться естественным образом. Что, само собой, займёт немалое время.

Поэтому некоторые учёные предлагают следующий способ ускорить процесс: для выяснения действенности вакцины можно заражать испытуемых вирусом сознательно. «Это довольно рискованный подход, но он позволит на несколько месяцев ускорить создание эффективной вакцины», - говорит Нил Эйял, профессор биоэтики из Rutgers University.

Совершенно необходимо, говорит он, чтобы добровольцы были молодыми и здоровыми. «Их состояние здоровья будет под постоянным наблюдением, у них будет доступ к интенсивной терапии и ко всем необходимым лечебным препаратам». Вакцина, получившая в результате этого зелёный свет, позволит дополнительно спасти миллионы жизней – ведь она появится раньше, чем та, третья фаза тестирования которой будет вестись в соответствии с обычным протоколом».

Но сознательно заражать людей вирусом – в особенности тех добровольцев, у которых вместо вакцины будет плацебо – довольно спорный шаг. «Здесь есть о чём задуматься», - говорит Адам Финн из Бристольского университета. «Молодёжь с охотой воспользуется возможностью участвовать в таком тестировании, но нужно иметь в виду, что этот вирус изредка убивает и молодых. Пока мы не знаем, почему. Так или иначе, третья стадия тестирования ещё далеко, и у нас есть время детально обдумать эту идею».

Robin McKie Science Editor

Sun 12 Apr 2020 06.40 BST