На всеки нов щам на коронавируса му трябва много късмет, за да успее

Когато се появи нов член на семейството на SARS-CoV-2 той се нуждае от много късмет, за да се превърне в успешен вирус. Това твърдят учени в ново изследване, цитирано от сайта MedicalXpress.

Всяка нова версия на коронавируса се отличава от останалите чрез разнообразни генетични промени, като промени в шиповия протеин, които му позволяват по-лесно да нахлуе в клетките, или случайна мутация, с помощта на която би избегнал методите на лечение, които се прилагат върху пациенти с COVID-19.

За да успее да се превърне в болестотворен нов щам на болестта, той първо трябва да напусне тялото, в което се намира, и да зарази още хора. Съществуват обаче, множество фактори, които биха му попречили.

Като за начало той може да умре в организма, в който е възникнал, като неуспешен експеримент на еволюцията.

Моделно изследване на учени от Центъра за изследване на рака "Фред Хътчинсън" в Сиатъл показва, че за да се превърне един нов генетичен вариант на SARS-CoV-2 в нова заплаха за хората, не е достатъчно да бъде опасен и силно трансмисивен. Той също така се нуждае от поредица щастливи за него обстоятелства, за да се утвърди.

Илюстрация: NIAID Трансмисионна електронна микрография на вирусни частици на SARS-CoV-2, изолирани от пациент.

Като за начало новопоявилата се версия на вируса се нуждае от силен старт за свръхразпространение, в краткия период, през който носителят му се намира сред хора. Подобни "щастливи" събития биха били концерти, политически митинги, събития на закрито и изобщо всяко събитие, на което хората се скупчват в близост един до друг и поне част от тях не носят лични предпазни средства.

Веднъж попаднал на такова място, новата версия на вируса трябва да зарази поне няколко човека. Петима биха били достатъчни, за да може той да оцелее и да търси повече жертви. Заразяването на 20 или повече души ще му даде реален шанс да стане доминиращ щам в новата си общност.

Новото изследване предполага, че времето е от съществено значение. Дори и за нов вариант, който е въоръжен със свръхсили да се предава от човек на човек, първото свръхразпространително събитие трябва да настъпи в рамките на един месец от появата му, за да може вариантът да се утвърди.

Това са много тесни прозорци и много високи препятствия, а вероятността нов вариант да премине всички тези затруднения всъщност е доста малка, заключват изследователите. И това трябва да даде на хората малко надежда.

Най-малко пет нови „опасни вариации“ са успели да преодолеят тези препятствия за период от около шест месеца.

Снимка: shutterstock

Това предполага нещо доста зловещо: Вероятно има много повече такива варианти, всеки от които търси своя късмет. Макар че няколко варианта ще успеят, трябва само един или два да са с правилното съзвездие от мутации, за да се удължи или ескалира пандемията - или да се подкопае действието на ваксините и лекарствата, които биха могли да я прекратят.

Моделът на екипа е публикуван тази седмица в MedRxiv, сайт, където изследователите споделят резултатите от своите изследвания и търсят обратна връзка от колегите си.

Тези констатации обаче са предварителни и за изследователите, които се надяват да предскажат развитието на пандемията, те са просто празни предположения.

Известно е, че коронавирусът, който причинява COVID-19, постоянно мутира, но почти винаги го прави по начини, които не променят значително поведението му. Ето защо учените се опитват да разберат как възникват тези промените и колко биха могли да бъдат. С подобни знания учените биха могли да намират по-бързо начини за блокирането им.

„Феноменологични“ моделиращи проучвания като това събират непостоянните модели на разпространение, скрити в пандемичните данни, комбинират ги с добре документирани случаи на свръхразпространители и пускат нов актьор, който играе по малко по-различни правила. След това проиграват какво се случва след това отново и отново в компютърни модели, които действат като дигитални епруветки.

Изследователите са все по-уверени в това, че при пациенти с нарушена имунна система коронавирусът е по-вероятно да придобие не една, а серия от мутации. Тези генетични промени могат да направят още по-трудно борбата с вируса с лекарства, маски и ваксини.

Модел като този не дава калибрирани измервания на това колко е ефективна интервенция като носенето на маски, дали то може да спре разпространението. Той не генерира прогнози за следващия етап на пандемията. Но дава представа за това как вирусът се държи при редица обстоятелства, заедно с вероятностни оценки, които могат да изострят интуицията на управляващите общественото здравеопазване.

„По всяка вероятност ще създадем нови варианти по-успешни от вече появилите се“, коментира д-р Джошуа Т. Шифър, ръководещ екипа, изградил модела. "И ще спечелят тези, които избягват ваксината или по-лесно се предават от човек на човек".

Тези варианти все още нямат имена и може да не се появят с месеци, добавя Шифър. Но когато възникнат, те ще бъдат подложени на същите тежки изпитания в ранния живот.

След като проиграва хиляди сценарии, екипът стига до заключението, че варианти с потенциално плашещи възможности за разпространение и разболяване вероятно се появяват често в хода на пандемия с такива размери. В крайна сметка на родословното дърво на SARS-CoV-2 има десетки клони и всеки от тях може да е имал шанс за генетични пакости. Като се има предвид ужасяващия темп на износване на новите варианти, неуспешни варианти трябва да се раждат всеки ден по света, за да се появят толкова много клонове.

Периодите на високо разпространение изглежда създават благоприятна атмосфера за нови варианти. Така че, когато инфекциите нарастват, дори вариант, който не е по-трансмисивен от тези, които вече са в обращение, има по-голям шанс да си пробие път, показва моделирането. А генетичен вариант, който пристига с биологично предимство, е още по-вероятно да успее.

Всички тези нововъзникнали варианти ще се сблъскват с големи трудности. Но ако има много варианти и ако непредпазливите общества им предоставят шанса за ранно събитие на свръхразпространение, тогава е разумно да се предположи, че поне един или два може да получат възможност за летящ старт.

Тяхното въздействие върху траекторията на пандемията ще бъде генетично хвърляне на заровете.

Междувременно изследването предлага някои полезни съвети както за експерти, така и за широката общественост.

Най-ефективният начин за намаляване на броя на новите варианти е да се предотврати появата на "големи вълни от инфекции", пишат авторите на изследването. Епидемичната вълна не само е идеална среда за генериране на нови варианти, но също така предлага много възможности за свръхразпространение.

И това означава, че всички ние имаме своята роля, като носим маски, практикуваме социално дистанциране, избягваме големи събирания и вземаме други предпазни мерки, които могат да лишат новия вариант от късмета, от който се нуждае.