Генетическое заключение вируса коронавируса

Революция в эволюции

— Например, вирус Эбола и вирус Марбурга — на самом деле одна и та же геморрагическая лихорадка, — пояснил он. — Их возбудитель очень похож. И вдруг у Эболы смертность 86%, а у Марбурга — 35%. Понятно, что африканский континент отличается от Европы по экономическим факторам, но дело тут еще и в возможности заражать конкретные расы.

Геном вируса, который так поспешно опубликовали китайские ученые, по словам специалистов, не дает возможности быстро опознать внутри нуклеотидной последовательности вкрапления чужеродных компонентов.

Подозрения в нецелевом использовании генома отчасти подтверждаются и научной статьей 2015 года в журнале Nature. В ней обсуждается спроектированный коронавирус летучей мыши, который может инфицировать клетки человека. Материал был опубликован в Nature Medicine 19 ноября 2015 года. Причем в число 15 авторов вошли 13 американцев и двое китайских ученых из Уханьского института вирусологии, расположенного в городе, с которого и началось распространение по миру вируса 2019-nCoV.

— Если вирус вырвется, никто не сможет предсказать траекторию (распространения), — заявил тогда Саймон Уэйн-Хобсон, вирусолог из Института Пастера в Париже.

Вирусный конструктор

— Коронавирус вполне может быть избран в качестве объекта для создания идеальной конструкции для заражения, — объяснил российский специалист по генетике вирусов, также пожелавший остаться неизвестным. — Вирус респираторный, то есть эффективно распространяется (эффективнее только вирус кори). В его геноме большое количество генов, что удобно. Он очень неприятен особой комбинацией: патоген респираторный и бессимптомный на первых этапах. У него оттянутый инкубационный период. Это самая опасная комбинация, которая может быть.

Как объяснил специалист, коронавирус берет под контроль первые фазы инфекции. Он умеет подавлять иммунный ответ на первых стадиях. Когда количество копий переваливает за определенный уровень, иммунитет срабатывает, но уже в виде системного иммунного ответа. Этот ответ такой сильный, что приводит к поражению легких.

К моменту появления симптомов вирус находится уже почти во всех клетках организма. В итоге иммунная система дает столь сильный ответ, что в легких образуется отек, их жизненный объем сокращается до минимума, и заболевшие не могут дышать.

Однако пока четких указаний на то, что вирус был создан искусственно, нет ни у одного эксперта.

Природа знает как

— Действительно, судя по исследованиям, этот тип коронавируса эффективнее заражает именно жителей Китая. Однако вызывает большие сомнения то, что он создан искусственно. В природе и так слишком много естественных возбудителей этого заболевания, — считает специалист.

— Потенциально этническая избирательность для вирусов возможна и в природе, — объяснил он. — Например, если в процессе размножения вирус будет использовать клеточные структуры, которые есть только у представителей определенной расы. Так, было высказано предположение, что для входа в клетку вирус использует рецептор на ее поверхности и у людей монголоидной расы таких рецепторов в несколько раз больше, чем у представителей других народов. В таком случае шансов заразиться и более тяжело перенести болезнь у людей с такими особенностями гораздо больше.

Пока это можно считать вполне внятным объяснением, почему большинство заболевших — именно китайцы, заметил эксперт. Но, так или иначе, любая из теорий происхождения нового коронавируса вызывает у экспертов массу вопросов. Каждая из них требует подтверждений, и пока у ученых их нет.

"Поскольку вакцина против коронавируса 2019-nCoV будет создана не ранее 2021 года, наиболее эффективным методом лечения являются лекарства традиционной китайской медицины", - уточнили в пресс-службе владивостокского вуза.

Что уже известно о новом вирусе 2019-nCoV? Он очень похож на другие коронавирусы и особенно близок к SARS - тому самому, что был виновником атипичной пневмонии в Китае. Также похож он и на MERS - вирус, вызывающий ближневосточный респираторный синдром.

- 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, - рассказал "РГ" руководитель лаборатории 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" иммуннитет.

По словам Павла Юрьевича, коронавирус может стремительно адаптироваться к организму человека, и уходить от иммунного ответа.

- Это позволяет очень быстро запустить синтез необходимых белков в необходимом объеме, в отличие от ДНК-вирусов, - говорит ученый.

Еще одна особенность: мутации сделали китайский коронавирус очень агрессивным. Пневмония, которую он вызывает, в ряде случаев ведет к легочной недостаточности. А иногда и к смертельным исходам.

- Вспышки заболеваний, вызванных коронавирусами, наблюдаются не первый раз. Напомню про атипичную пневмонию в 2002-2003 годах, ближневосточный респираторный синдром в 2012 и 2015 годах, - комментирует ситуацию заместитель завлабораторией анализа показателей здоровья населения и цифровизации здравоохранения МФТИ Станислав Отставнов. - С наибольшей интенсивностью вирус распространяется в течение первых нескольких месяцев. Если не соблюдать меры профилактической безопасности, возможны и отдаленные по времени вспышки. К примеру, первые случаи заболевания ближневосточным респираторным синдромом в мире фиксировались в 2012 году. Достаточно интенсивная вспышка произошла в 2015 году в Южной Корее. Ее удалось оперативно локализовать, и уже через два месяца корейские власти объявили об окончании эпидемии.

Предыдущие эпидемии коронавируса обходили Россию стороной. Это может говорить о том, что профилактика сделала свое дело, а у санэпиднадзора есть необходимый опыт. Впрочем, это не отменяет необходимости соблюдения всех мер безопасности как на уровне государства, так и на уровне каждого человека.

Почему этот вирус, да и в свое время SARS, появились именно в Китае? Скорее всего, это связано с колоссальной плотностью населения, а также с благоприятным для развития подобных вирусов климатом. Не исключено, что традиционная кухня Китая тоже в числе виновников. Рынки страны изобилуют жареными, вялеными и сушеными насекомыми, грызунами и рептилиями всех видов. По предварительным данным, новый коронавирус мог перейти на человека как раз от змей, которых традиционно поедают в регионе.

В России паникой уже воспользовались некоторые производители противовирусных средств с недоказанной эффективностью. Аптеки пестрят их рекламой, а по радио, не стесняясь, заявляют о том, что "найдено средство борьбы с новым вирусом". На самом деле никакого проверенного лекарства от коронавируса пока не существует. В Китае анонсировали создание вакцины, но на ее разработку нужно время.

Планируют в июне испытать две вакцины от нового коронавируса и новосибирские ученые. Как сообщает официальное издание Сибирского отделения РАН "Наука в Сибири", в Государственном научном центре вирусологии и биотехнологии "Вектор" создано два диагностических набора для китайского коронавируса. Их уже отправили в некоторые регионы России.

Между тем многие специалисты, исходя из опыта, не исключают, что вспышка погаснет сама собой. Ведь именно так случилось в свое время с атипичной пневмонией.

Георгий Базыкин закончил биофак МГУ им. Ломоносова , получил кандидатскую степень (PhD) в Принстонском университете (Нью- Джерси , США ). Работал за рубежом, сейчас является профессором Центра наук о жизни Сколтеха и руководит лабораторией молекулярной эволюции Института проблем передачи информации (ИППИ РАН).

ИСКУССТВЕННАЯ БАКТЕРИЯ УЖЕ ЕСТЬ. А ВИРУС?

В этом году исполняется 10 лет с тех пор, как впервые в истории человечества ученые создали в лаборатории геном живого организма - бактерии. Ее назвали Синтия, а творцами выступила команда исследователей во главе с американским генетиком, биотехнологом и одним из руководителей проекта по расшифровке генома человека Крейгом Вентером. Сейчас появились конспирологические версии: мол, новый коронавирус тоже создан в лаборатории. Ученые опровергают: в данном случае - точно нет. Но вопросы остаются.

Эволюционный биолог Георгий Базыкин Фото: Личный архив

- Георгий, поясните как эволюционный биолог: раз бактерию успешно сконструировали, то в принципе вирус синтезировать можно? Сейчас или в обозримом будущем?

- В принципе синтезировать вирусный геном можно. Но геном коронавируса, вызывающего COVID-2019, очень похож на многие вирусы, которые мы видели раньше. И в природе – у летучих мышей и других зверей, и у людей: он довольно близок к вирусу, вызвавшему в 2002-2003 годах атипичную пневмонию (SARS). Его даже так и назвали официально: SARS-CoV-2. Изучая геном этого вируса, мы не видим следов преднамеренного изменения – только следы естественной эволюции.

К тому же синтезировать вирус с нуля очень дорого и долго. Именно поэтому так важно получить образец коронавируса для создания вакцины. Хотя у нас есть полная последовательность генома этого вируса (ей Китай поделился со всем миром еще в январе. - Авт.), нельзя взять генетические данные, быстро синтезировать вирус, размножить в клеточной культуре и сделать вакцину. Теоретически это осуществимо, но фактически крайне сложно.

Коронавирус останется с людьми навсегда Фото: REUTERS

- Давайте поближе рассмотрим врага. Вирус, вызывающий COVID-2019, относится к группе РНК-вирусов, а есть еще ДНК-вирусы. В чем их отличие и почему это важно для нас?

- Вирусы делятся на две большие группы в зависимости от того, какую молекулу они используют в качестве носителя своей генетической информации. РНК-вирусы известны тем, что это самые быстромутирующие (изменяющиеся) биологические объекты из всех известных человечеству. К ним относится грипп, ВИЧ и новый коронавирус.

Скорость мутирования коронавируса COVID-2019 сходна с вирусом гриппа. Это значит, что когда у нас будет вакцина от коронавируса, то, может быть, ее нужно будет периодически обновлять - так же, как с гриппом. Потому что она станет устаревать, если новый коронавирус станет эндемичным в человеческой популяции.

- Если сейчас удастся погасить все вспышки и коронавирус заново не перепрыгнет в людей от животных, то эндемичным он не станет.

Скорость мутирования коронавируса COVID-2019 сходна с вирусом гриппа Фото: REUTERS

Но один из сценариев, который представляется мне реалистичным, выглядит так. Если смертность от коронавируса COVID-2019 сейчас измерена правильно и окажется относительно невысока, то его судьба может стать похожей на свиной грипп. Помните, в 2009-м была вспышка? Вначале она всех тоже очень испугала. Болезнь быстро распространялась, и по первым данным казалось, что свиной грипп вызывает очень высокую смертность. Потом выяснилось, что показатели ниже. Большинство заболевших выживает, и вирус тоже остается с нами. Сейчас тот самый свиной грипп, пандемический штамм 2009 года, распространился по всему миру и входит в число штаммов сезонного гриппа, с которым мы встречаемся каждый год. Он включается в обычную вакцину от гриппа, которой мы прививаемся ежегодно. Вполне вероятно, что-то похожее случится с новым коронавирусом.

ЗАРАЗНОСТЬ ИНФЕКЦИИ В КИТАЕ И РОССИИ МОЖЕТ БЫТЬ РАЗНОЙ

- Если продолжать аналогию со свиным гриппом, то в 2009-м была именно пандемия, огромное число больных по всему миру, погибли более 200 тысяч человек. Какой прогноз заболеваемости коронавирусом вам, как ученому-биоинформатику, кажется наиболее реалистичным?

- Мы, как ученые, не даем прогнозы. А строим модели. Есть два основных способа. Первый - математическая модель для числа случаев заболевания. В ее основе лежит показатель того, сколько новых людей заражает один больной человек. Если это число больше единицы, то инфекция будет нарастать и распространяться до тех пор, пока подавляющая часть населения не переболеет и не получит иммунную защиту.

- Китай сообщает, что один больной заражает в среднем от двух до трех человек.

- Понятно. Именно поэтому так пугающе выглядят модели, построенные британскими экспертами. Там речь идет о сотнях тысяч человек. Но ведь весь мир принимает меры, чтобы помешать распространению коронавируса. Можно, зная это, более точно предсказать масштабы дальнейшего распространения коронавируса?

- На самом деле учитывать в модели все эти меры очень сложно. Скажем, сейчас пассажиропоток из Китая в Россию снизился, но все равно самолеты летают. Произошло ли снижение в два раза, в 10 раз или в 100 раз - это совершенно разные условия для определения вероятности, перебросится ли инфекция в Россию. Более тонкие вещи моделировать еще труднее. Если вы вводите карантин в школах, скорость передачи вируса, разумеется, снизится. А насколько? В Китае это может быть одна история, в России - совершенно другая. В разных странах разный менталитет, сплоченность людей, устройство общественного транспорта и т. д.

Но в любом случае польза математических моделей в том, что они показывают нам спектр возможностей. Дают картину, к которой в принципе нужно быть готовыми.

Если смертность от коронавируса COVID-2019 сейчас измерена правильно и окажется относительно невысока, то его судьба может стать похожей на свиной грипп Фото: REUTERS

БУДЬ В КУРСЕ

Степень заразности вирусов

Ученые определяют эту цифру исходя из того, сколько здоровых человек заражает один больной.

Коронавирус COVID-2019 - 2,2 (то есть 5 больных способны заразить 11 здоровых)

Сезонный грипп - 1,5

Риновирусы (возбудители простуд) - 6

Корь (если не было прививки) - 12 - 18

НА ВЕТВЯХ ЭВОЛЮЦИОННОГО ДЕРЕВА

- Второй способ (определить скорость распространения инфекции. - Ред.) - молекулярная эпидемиология, - продолжает Георгий Базыкин . - Это наука совсем новая. Если у вас есть последовательности генома сходных вирусов, то, сравнивая эти генетические данные друг с другом, можно построить эволюционное дерево. Его ветви своей длиной будут отражать текущее состояние - рост или замедление вспышки инфекции. Затем мы применяем математические методы, которые позволяют на основе информации о форме эволюционного дерева оценивать, в частности, скорость распространения вируса среди людей.

Китай сообщает, что один больной заражает в среднем от двух до трех человек Фото: EAST NEWS

- И что говорит о коронавирусе эта модель?

- По первым результатам получается примерно то же, что и по скорости роста числа инфекций: 2 - 3 инфицированных на одного больного. Для более точного построения эволюционного дерева нам не хватает данных из Китая. Коронавирус мутирует, нужны новые последовательности генома, а КНР сейчас просто не до того, чтобы выкладывать эту информацию в общедоступные базы. Видимо, придется подождать.

- Вы сказали, что вирус мутирует. То есть, у вновь заболевающих он уже не совсем тот, что у первых? Получается, для создания вакцины уже нельзя использовать образцы вируса, выделенные у пациентов в начале вспышки?

- Любые биологические объекты мутируют все время, и коронавирус COVID-2019 не исключение. Когда мы строим эволюционные деревья, то как раз используем тот факт, что штаммы одного и того же вируса у разных людей отличаются друг от друга. Так происходит именно в результате мутации. Кстати, при построении эволюционных деревьев можно прослеживать пути передачи вируса. Например, первые пациенты во Франции имели очень близкие варианты коронавируса. Это было дополнительным свидетельством, что уже не все случаи привозятся из КНР — инфекция передается и в Европе.

ВОПРОС-РЕБРОМ

Почему у нас всего двое больных?

С тех пор, как коронавирус выбрался за пределы Китая, в зарубежных странах растет число заболевших. В Германии , Австрии , Франции количество случаев перевалило десяток, в США - больше двух десятков. В России же, граничащей с КНР, по-прежнему сообщается всего о двух случаях завоза новой инфекции (по данным на момент подготовки этого интервью).

- Георгий, вам не кажется, что эти цифры не реалистичны?

- На самом деле поток людей в тех местах, где мы граничим с Китаем, не такой высокий. По-видимому, большинство людей из КНР всё же прилетало рейсами Москва - Пекин . В этом смысле Россия похожа на Канаду , США или Англию .

С тех пор, как коронавирус выбрался за пределы Китая, в зарубежных странах растет число заболевши Фото: EAST NEWS

- Но у нас зарегистрировано гораздо меньше больных, чем в этих странах.

- У нас и пассажиропоток меньше. Из Уханя в Москву было всего три прямых рейса в неделю, когда аэропорт там был открыт. А, например, в Таиланд — более пятидесяти.

С другой стороны, я совершенно не исключаю, что по Москве и другим городам ходят люди с незафиксированными случаями коронавирусной инфекции. Есть ведь бессимптомные или малосимптомные больные. Их по прилете не заметит никакой тепловизор. Хотя и степень заразности до появления симптомов болезни по-прежнему под большим вопросом.

Продолжение следует. В каких случаях восприимчивость к вирусам может зависеть от генетики человека и работает ли это правило в ситуации с новым коронавирусом; как и почему возбудители инфекций перескакивают от животных к людям и наоборот, а также почему большинство опасных вирусов приходят из тропического пояса. Читайте об этом во 2-й части интервью с Георгием Базыкиным в ближайшее время на kp.ru

КСТАТИ

Пока главным средством борьбы с коронавирусом является карантин. Помогут ли противовирусные препараты в борьбе с заразой и когда могут открыть Китай? (подробности)

В ТЕМУ

Почему новый вирус не любит европейцев? Помогают ли маски? Можно ли бороться против заразы отбеливателем? Объясняет вирусолог Александр Чепурнов (подробнее).

Вирусолог Александр Чепурнов списывает все на отсутствие дисциплины у пассажиров и предлагает ввести в России штрафы для тех, кто сбегает из-под карантина, а распространение коронавируса приравнять к ВИЧ (подробнее).

РЕПОРТАЖ ИЗ КИТАЯ

Источником COVID-19 является больной человек, в том числе бессимптомный носитель вируса. Как и при других респираторных инфекциях, заражение чаще всего происходит при непосредственном контакте с инфицированным. Специалисты выделяют 4 пути передачи SARS-CoV-2.

Воздушно-капельный

В этом случае больной выделяет частицы вируса со слизью при кашле или чихании. Далее капельки мокроты попадают в дыхательные пути или на слизистую оболочку глаз здорового человека. Это происходит при условии близкого контакта — не более 1-2 м. По последним данным вирус может передаваться на расстоянии до 4 метров.

Самый эффективный способ — самоизоляция. Нужно избегать скоплений людей, не посещать общественные места без крайней необходимости. Покидать дом только для похода в магазин или аптеку, поездки на работу.

Специалисты ВОЗ советуют держаться на расстоянии не менее 1 м от окружающих. Нужно соблюдать дистанцию в очередях, ограничить использование общественного транспорта. Ввиду чего, эффективной мерой пресечения распространения является карантин.

Воздушно-пылевой

Вирус может попадать в организм с частичками пыли: больной кашляет, его мокрота оседает на поверхностях и высыхает, после чего коронавирус “прилипает” к пыли. Такой вариант заражения встречается реже, поскольку в сухом месте возбудитель погибает спустя 2-4 часа.

Необходимо регулярно делать влажную уборку в квартире, в рабочих помещениях, в магазинах и аптеках. Уборка проводится с применением спиртосодержащих или других дезинфицирующих средств.

Контактный

Заражение вирусом происходит через предметы, которые загрязнены мокротой инфицированного COVID-19. Это могут быть кнопки в лифте, дверные ручки, поручни в транспорте, мобильный телефон, деньги.

Здоровый человек касается этих предметов, после чего трогает грязными руками лицо, трет глаза. Передача вируса происходит быстрее, чем при воздушно капельном пути.

Инфицирование возможно и при непосредственном контакте с больным — объятиях, рукопожатиях, поцелуях.

Главное правило, которое рекомендовано ВОЗ, — как можно чаще мыть руки либо обрабатывать их спиртосодержащими антисептиками.

При нахождении в общественном месте ни в коем случае нельзя прикасаться к лицу, особенно к носу и глазам. При покупках в магазинах лучше использовать бесконтактную оплату.

После возвращения домой нужно тщательно вымыть руки, обработать ручку входной двери, кошелек и телефон дезинфицирующими салфетками.

Ради безопасности себя и близких нужно воздержаться от дружеских жестов (объятий, рукопожатий). Этот простой шаг поможет уберечься от коронавирусной инфекции.

Фекально-оральный

Данный вариант передачи оставался под сомнением до 23 февраля, когда в новостной ленте Bloomberg появилась информация от китайских ученых. Они подтвердили, что вирус выделяется с фекальными массами, попадает в системы канализации. Ученые уверены, что так заразились пассажиры круизного лайнера Diamond Princess.

Заражение через пищевые продукты — вопрос спорный. Эксперты “Росконтроль” комментируют ситуацию: “Теоретически, если больной человек чихнет на яблоко, а вы сразу после этого яблоко съедите, риск [подхватить коронавирус] есть”.

Не установлено, как долго вирус может выжить в таких условиях. Вопросы профилактики фекально-орального пути заражения должны решаться на уровне коммунальных служб.

Для профилактики инфицирования через продукты, их нужно тщательно мыть перед употреблением.

Комментарии экспертов

Вирусолог Анна Дёмина рекомендует применять индивидуальные средства защиты. Врач поясняет: “Человек, который вынужден пользоваться общественным транспортом и находиться в большом скоплении людей, должен обязательно иметь маску и перчатки на руках”.

Инфекционист Вадим Аристов в интервью Фактам ICTV объяснил пользу медицинских масок: “Главное — это то, что маска может остановить попадание капель от инфицированного человека наружу”.

Геном коронавирусов представлен линейной молекулой оц(+)РНК размером 27-32 тн. Геномная РНК имеет кэп-структуру на 5'-конце, поли-А структуру на 3'-конце и обладает инфекционностью.

Независимо от различий в структуре вирионов, размере генома корона-, то-ро- и артеривирусы сходны по организации генома и стратегии репликации. Все они используют гнездовую стратегию транскрипции, т.е. экспрессия их генов происходит через стадию образования нескольких З'-котерминальных субгеномных мРНК.

Коронавирусы обладают сложной стратегией экспрессии генома. Вирионная РНК служит в качестве мРНК для синтеза РНК-зависимой РНК полимеразы. Две крупных открытых рамки считывания (обший размер около 20 тн), кодирующие полимеразу, транслируются последовательно посредством сдвига рибосомальной рамки в виде одного полипротеина, который затем расщепляется. Из этих протеинов затем формируется активная полимераза, которая транскрибирует геномную (+)РНК с образованием полноразмерной комплементарной (-)РНК.

На этой копии с помощью обратной транскрипции образуется не только полноразмерная геномная (+)РНК, но также гнезда 3'-концевых субгеномных мРНК. Эти гнезда содержат от 5 до 7 (у разных вирусов) перекрывающихся мРНК, которые определяют длину от З'-конца и долю участия общей 5'-лидерной последовательности. Они генерируются лидер-праймерным механизмом прерывистой транскрипцией: полимераза в первую очередь транскрибирует некодирующую лидерную последовательность с З'-конца комплементарной (-)РНК. Затем, кэппирированная лидерная РНК отделяется от матрицы и воссоединяется с комплементарной последовательностью на старте любого гена, чтобы продолжать правильно копировать матрицу вплоть до 5'-конца. Транслируется только уникальная последовательность.

Такая последовательность дает урожай различных вирусных белков в регулируемых количествах. Межгенные последовательности служат промоторами и ослабляют транскрипцию.

Торовирусы транскрибируются и реплицируются подобно коронавирусам, за исключением отсутствия общих 5'-лидерных последовательностей на мРНК. Загадочная находка состоит в том, что субгеномные (—)РНК, комплементарные гнездовым мРНК, также присутствуют в клетках, инфицированных коронавирусом. Факт, что субгеномные РНК содержат 5'- и З'-концевые последовательности, идентичные геномным РНК, означает, что они могут функционировать как репликоны.

Синтез, процессинг, олигомеризация и транспорт некоторых гликопротеинов оболочки коронавирусов демонстрируют некоторые необычные картины. Например, оболочечный белок М, который у некоторых коронавирусов содержит О-связанные, а не N-связанные гликаны, направляется исключительно к цистернам эндоплазматического ретикулюма.

В результате этого вирионы почкуются только здесь, а не от плазматической мембраны. Вирионы затем транспортируются в везикулах к плазматической мембране и освобождаются экзоцитозом. После освобождения многие зрелые оболочечные вирионы остаются прикрепленными к клетке снаружи. Репликативный цикл целиком совершается в цитоплазме и может происходить в клетках с удаленным ядром. При размножении с высокой множественностью заражения появляются ДИЧ с укороченным РНК геномом, которые имеют селективные преимущества по сравнению со стандартными вирионами.

Генетическая рекомбинация происходит с высокой частотой между геномами различных, но родственных между собой коронавирусов. Это может быть важным механизмом появления генетически измененных вирусов в природе. Кроме относительно частых спонтанных мутаций (примерно 3 мутации в процессе репликации на каждые 30 тн) в генотипическом разнообразии коронавирусов важную роль играет рекомбинация. Она приводила к изменению антигенности вируса инфекционного бронхита птиц (ИБП). Рекомбинацию между вакцинными и вирулентными штаммами вируса ИБП наблюдали у цыплят в полевых условиях. Рекомбинация между геномами коронавирусов собак и кошек, вероятно, привела к появлению коронавируса, передающегося кошкам горизонтально. Имеются доказательства, что вирус инфекционного перитонита кошек является мутантом эпизоотического коронавируса энтерита кошек, что способствовало системному распространению и персистенции вируса.

Исследования, проведенные главным образом на модели вируса гепатита мышей, показали, что большой поверхностный пепломерный гликопротеин S представляет собой первичный продукт трансляции. Он имеет N-концевую сигнальную последовательность и С-концевой гидрофобный мембранный домен. У некоторых, хотя и не у всех, коронавирусов гликопротеин S расщепляется на две субъединицы: SI (gpl20) и S2 (gplOO). С-концевая субъединица (S2) несет фузогенный участок, активность которого усиливается после протеолитического расщепления. В отличие от орто- и парамиксовирусов, фузогенный сайт, вероятно, локализован не в месте расщепления, а там, где лежит длинная последовательность гидрофобных аминокислот. Второй особенностью белка S является то, что в цитоплазматическом домене содержатся кластеры цистеина (трицистеин и два дицистеина). Нечто подобное обнаружено в цитоплазматическом домене альфавирусов. Большая часть белка S находится снаружи вириона и обеспечивает его прикрепление к клеткам. Он экспонируется на поверхности инфицированных клеток и определяет их чувствительность к Тц лимфоцитам. Интегральный мембранный гликопротеин М погружен довольно глубоко в оболочку вириона, на поверхности которого выступает лишь небольшой участок этого белка. N-конец с гидрофобным участком расположен снаружи вириона, а гидрофильный С-конец — с внутренней стороны липидной мембраны. Наиболее важная особенность гликопротеина М — та, что он является основным индуктором интерферона. В отличие от других вирусных гликопротеинов, он не экспонируется на плазматической мембране инфицированных клеток. М-гликопротеин коронавирусов не следует отождествлять с матриксным белком других вирусов. По своей структуре этот белок существенно отличается от матриксных белков пара- и ортомиксовирусов. Коронавирусы с хорошо выраженной гемагглютинирующей активностью содержат НЕ-белок, хотя его наличие в структуре вириона не обязательно свидетельствует о способности вируса вызывать гемагглютинацию эритроцитов. Антигенные свойства коронавирусов изучены недостаточно детально. Имеющиеся данные дают возможность считать, что пепломерный гликопротеин S является наиболее важным в антигенном и иммуногенном отношении структурным компонентом коронавирусов, поскольку в основном этот белок индуцирует синтез вируснейтрализующих антител. В образовании напряженного иммунитета к вирусу ИБП, кроме основного белка S, принимает участие также белок М, который в меньшей степени участвует в индукции синтеза ВН-антител, но ответственен за синтез антител, тормозяших ГА.

На белке S вируса ИБП выявлено восемь эпитопных групп. Шесть из них обладали выраженной ВН-активностью.
В гликопротеине S вируса гепатита мышей (ВГМ) выявлено четыре антигенных сайта, участвующих в слиянии клеток, вирулентности и нейтрализации вируса. Антитела к гликопротеину М ВГМ обладали протективным действием, хотя эта способность не коррелировала с ВН-активностью in vitro. Учитывая неполную клиническую защиту, можно полагать, что антитела к белку М способны если не предотвратить, то хотя бы смягчить течение заболевания.

Консервативный нейтрализующий эпитоп ВГМ, индуцирующий синтез протективных ВН-антител, представлен аминокислотами в позиции 848—856 гликопротеина S. Полагают, что участок этого белка, ответственный за слияние, также вовлечен в обеспечение протективного иммунитета. Главные нейтрализующие эпитопы вируса локализованы в N-концевом участке субъединицы S1 пепломерного белка S.

На белке S вируса трансмиссивного гастроэнтерита свиней (ТГС) имеется по крайней мере два главных антигенных участка, ответственных за синтез ВН-антител.

Читайте также: