Ирина Якутенко - Вирус, который сломал планету. Почему SARS-CoV-2 такой особенный и что нам с ним делать

Этот эффект известен, например, для вируса, вызывающего лихорадку денге, и для коронавирусов. ADE наблюдалось у животных, которых заражали вирусами SARS (атипичная пневмония) и MERS (ближневосточный респираторный синдром). У людей ADE после встречи с коронавирусами напрямую не детектировали, но в крови пациентов с MERS существенно уменьшалось количество лимфоцитов — не исключено, что как раз из-за антителозависимого усиления инфекционности. Хотя коронавирус и не размножается внутри макрофагов, их заражение возбуждает иммунную систему, которая начинает усиленно продуцировать медиаторы воспаления, запуская цитокиновый шторм. И если за то время, пока ученые готовят направленную на S-белок вакцину к массовому выпуску, у коронавируса неудачно мутирует именно спайк-белок, при встрече с реальным вирусом выработанные нейтрализующие антитела окажутся уже не нейтрализующими, повышая риск развития ADE. Другие ситуации, потенциально увеличивающие шансы этой патологии, — синтезированный искусственно S-белок из вакцины будет иметь немного другую форму, чем в реальной вирусной частице, или вакцина почему-либо будет недостаточно стимулировать выработку нейтрализующих антител и они окажутся неидеальными.

Насколько велика опасность ADE для направленной против S-белка вакцины от коронавируса — неясно. Пока (на начало осени 2020 года) не было зафиксировано стойких мутаций, которые бы заметно изменяли конформацию спайк-белка. Однако упускать из виду вероятность развития этой патологии нельзя. К сожалению, отследить ее можно, только вколов вакцину добровольцам и дождавшись, пока значительная часть из них встретятся с настоящим вирусом. И это еще один довод в пользу того, что не стоит слишком торопиться с выпуском вакцины.

Впрочем, главным вопросом в истории с коронавирусной вакциной вряд ли будет вопрос каких-то ужасных осложнений. Вакцины — один из самых безопасных медицинских продуктов. Куда интереснее, будет ли она эффективной, и если да, то как долго будет сохраняться иммунитет. Большинство из тех немногих пациентов, у которых предполагается повторное заражение COVID-19, переносили реинфекцию легко или бессимптомно. Так что есть основания полагать, что, даже если вакцинная защита окажется нестойкой, повторная болезнь не будет проблемой. Куда хуже, что «второходки», вероятно, смогут заражать неиммунных к вирусу. Если эти опасения подтвердятся, правительствам придется опять пересматривать стратегию по вакцинированию и применению ограничительных мер.

И совершенно очевидно, что разобраться со всеми этими вопросами в режиме скоростной разработки не удастся. Поэтому первые вакцины будут компромиссом между безопасностью, качеством и длительностью защиты, простотой производства и многими другими факторами. Насколько удачным он окажется — покажет время. Летом 2020 года в лидерах гонки были не только традиционные типы вакцин вроде инактивированных или субъединичных, но и инновационные вроде основанных на ДНК и РНК. К осени диспозиция поменялась, и в списке потенциальных победителей остались только векторные, инактивированные и РНК-вакцины. Ближе всех к победе подошли компромиссные векторные вакцины, которые, с одной стороны, являются чисто молекулярно-генетическим продуктом, а с другой — уже испытывались на людях, хотя и ограниченно. Какой импульс — консервативный или авантюрный — победит, будет во многом зависеть от развития эпидемиологической ситуации и способности производителей убалтывать политиков. Более того, вполне может случиться, что в разных странах примерно одновременно начнут выпускать вакцины различных типов. Но в любом случае это будет невероятный по масштабам планетарный эксперимент — впрочем, как и вся нынешняя эпидемия.

Еще в феврале большинство людей смеялось над паникерами, сообщавшими, что в Китае все плохо и нужно готовиться к пандемии, но уже в марте количество запросов «где сдать тест на коронавирус» резко пошло вверх. И чем дольше мы существуем с COVID-19, тем очевиднее, что без массового тестирования невозможно сдерживать вирус, сохраняя при этом подобие нормальной жизни. Если правительства не понимают, сколько на самом деле людей инфицировано SARS-CoV-2 и какова динамика числа заболевших, они не могут вводить адекватные сдерживающие меры — или, наоборот, снимать ограничения. Недооценив количество зараженных, легко просчитаться с оборудованием больниц и палат реанимации, переоценив — угробить экономику чрезмерно длительным карантином.

Первый тест, позволяющий определить, болен ли человек COVID-19, появился уже в середине января (тогда болезнь называли 2019-nCov). И сделали его не в Китае, как можно было бы подумать, а в Германии: протокол выявления РНК вируса в мазках из глотки разработали исследователи Института вирусологии при берлинской клинике «Шарите» [318] «Researchers develop first diagnostic test for novel coronavirus in China», German Center for Infection Research , 16-Jan-2020. . Руководитель группы — директор этого института Кристиан Дростен много лет изучал вирусы SARS и MERS и в том числе разрабатывал тест-системы для их выявления. Именно поэтому, как только китайские ученые выложили первые расшифрованные геномы нового коронавируса, Дростен и его коллеги смогли быстро подготовить протокол определения SARS-CoV-2. Они передали его ВОЗ, и та выложила инструкции по изготовлению тест-систем на сайте, чтобы ученые и медики в других странах смогли быстро создать собственные тесты. С тех пор их количество увеличилось до нескольких десятков, и сегодня можно провериться «на корону» множеством самых разных способов: от «серьезных» лабораторных анализов до домашних тест-полосок вроде тех, которыми выявляют беременность. Ниже мы подробно обсудим, чем отличаются друг от друга существующие тест-системы и насколько хорошо в целом они работают, но начать нужно с разделения двух основных видов тестов: на РНК вируса и на антитела к нему (на самом деле есть еще тесты на антигены коронавируса — эта разновидность быстрых тест-систем только входит в практику; мы еще поговорим о ней ниже в этой главе).

Попав в клетку, SARS-CoV-2 синтезирует новые вирусные частицы, заставляя клеточные ферменты считывать информацию, записанную в его геноме. Белки вируса не похожи на человеческие, а значит, его можно выявить, обнаружив в клетках нетипичные для Homo sapiens последовательности нуклеотидов, кодирующих эти белки. Именно так работает генетический тест на коронавирус: из соскоба клеток, обычно из рото- или носоглотки, выделяют нуклеиновые кислоты, а затем определяют, есть ли среди них те, которые принадлежат не человеку, а коронавирусу. Но даже в образце зараженного SARS-CoV-2 слишком мало «неправильных» нуклеиновых кислот, чтобы их можно было обнаружить напрямую (вопреки тому, что показывают в фильмах и сериалах про больницы, рассмотреть ДНК или РНК из образца в настольный микроскоп нельзя). Поэтому ученые придумали хитрую технологию: они многократно копируют отдельные кусочки вирусного генома до тех пор, пока их можно будет буквально увидеть глазами, если особым образом покрасить нуклеиновые кислоты. В 1993 году изобретатель этой реакции — американский биохимик Кэри Муллис был удостоен Нобелевской премии по химии. Метод называется ПЦР (полимеразная цепная реакция), и он полностью перевернул молекулярную биологию: фактически именно благодаря ПЦР началась эта наука в современном ее понимании.