Эволюция вируса: мутации

Коронавирус продолжает свое шествие по миру, а вместе с этим растет и страх перед его мутациями и изменениями в летальности. Но действительно ли мы знаем, что такое вирусная мутация и что она подразумевает?
 

Вирусы существовали всегда, но сейчас, к сожалению, их присутствие в нашем обществе и влияние на нашу жизнь ощущаются как никогда. Вирусная нагрузка, процентное соотношение, число инфицированных и повторно зараженных — это термины, которыми многие из нас никогда и не оперировали до пандемии COVID-19. Тем не менее есть еще более сложные механизмы, лежащие в основе текущих событий:  эволюция вируса, которая сама по себе является довольно интересным процессом. И в этой статье мы хотим рассказать вам о нем. Читайте далее!

Что такое эволюция вируса?

Как правило, вирусы имеют очень короткие циклы существования. Они попадают в клетку, захватывают механизм репликации генетической информации, копируют себя, а копии покидают клетку, чтобы продолжить заражение.

Из-за такой быстроты и генетической пластичности многие вирусы, особенно вирусы типа РНК, имеют исключительно высокий уровень мутаций. Частота мутаций в сочетании с процессом естественного отбора позволяет вирусам быстро и эффективно адаптироваться к механизмам защиты организма хозяина.

Это очень важно для понимания развития пандемии, с которой мы столкнулись. Что такое коронавирус, если не адаптация вируса, ранее присутствующего в организме животных?

Коронавирус под микроскопом

Изменения гарантируют успех

Давайте начнем с более известного заболевания: гриппа. Вирусы гриппа типа А и В в равной степени распространены у людей. Тем не менее первый имеет скорость развития в три раза быстрее, чем последний. Почему же так?

 

Исследование, опубликованное в Journal of virology, пытается дать нам ответ на этот вопрос. Помимо реакции самой иммунной системы, важную роль в адаптации вируса могут играть мутации на молекулярном уровне.

Это может показаться очевидным, но предположить, что более высокая скорость эволюции обусловлена большим числом мутаций, значило бы слишком все упростить. Ведь многочисленные мутации могут быть вредными для самого вируса. Что если из-за мутации он убьет своего хозяина быстрее? Тогда он исчерпает все ресурсы для своего дальнейшего распространения.

Это сложная игра переменных, в которой путем естественного отбора могут быть зафиксированы самые эффективные изменения. Если мутировавший вирус дольше остается в организме хозяина (пока тот жив), он способен размножаться и заражать больше людей, то именно им и переболеет большинство.

Нам следует четко понимать одну вещь: вирусы не мутируют, чтобы стать «лучше» (эволюция вируса). Изменения в них происходят случайным образом, и наиболее действенные из них способствуют их распространению. На примере коронавируса, вызывающего COVID-19, сколько мутировавших штаммов потерпели неудачу, прежде чем появился штамм, способный инфицировать людей?

Читайте также: Есть три типа коронавируса в мире, согласно исследованию

Эволюция вируса: типы мутаций

Эволюция вируса

Мы можем различать два типа общих вирусных мутаций:

 
  • Антигенная изменчивость: два или более вирусов смешиваются, чтобы создать новый. Это вводит в заблуждение иммунную систему. Можно знать их и бороться с ними по отдельности. Но когда они объединились, получилось нечто новое, с чем мы никогда не сталкивались. И поэтому это требует разработки новых механизмов борьбы. Примером является знаменитый грипп типа А.
  • Антигенный дрейф: это мутация в белках на поверхности вируса, которые иммунная система обычно распознает и атакует. Такие изменения происходят самопроизвольно и затрудняют защиту иммунной системы с помощью антител от предыдущих инфекций. По этой причине прививка от гриппа проводится ежегодно.

Наш организм должен научиться бороться с болезнями, и вакцины являются наиболее эффективным для этого помощником. Если вирус изменяется, вакцина тоже должна претерпеть соответствующие изменения. Ведь она должна научить наш организм бороться с ним, не заражаясь.

Это интересно: Откуда взялся коронавирус и почему его не получается уничтожить?

Мутация и коронавирус

Но как же применить все эти знания в современной реальности? Ведь о скорости мутации вируса COVID-19 за такой короткий период времени ничего конкретного сказать невозможно. Существуют предположения о существовании двух разных штаммов. Но из-за низкого количества выборочных групп, статистических погрешностей и противоречивых мнений эта идея, похоже, с течением времени ослабевает.

 

Как говорят специалисты в данной области в статье Journal of microbiology, частота мутаций во время пандемии не должна нас беспокоить.

Большая часть изменений негативна для самих вирусов. Чтобы произошли какие-то существенные изменения в передаче вируса, должны отличаться сразу несколько генов. И вирус редко мутирует настолько сильно, чтобы менять динамику распространения.

И снова мы призываем вас к спокойствию: мутации в мире природы — обычное дело. А наша главная задача в настоящее время заключается в том, чтобы остановить пандемию и предотвратить ее дальнейшее распространение.

  • Evolución viral, wikipedia. Recogido a 14 de abril en https://en.wikipedia.org/wiki/Viral_evolution
  • Cambio antigénico, wikipedia. Recogido a 14 de abril en es.wikipedia.org/wiki/Cambio_antigénico
  • Deriva antigénica, wikipedia. Recogido a 14 de abril en https://es.wikipedia.org/wiki/Deriva_antig%C3%A9nica
  • Comparison of the Mutation Rates of Human Influenza A and B Viruses, journal of virology. Recogido a 14 de abril en https://jvi.asm.org/content/80/7/3675