Как эволюционировал коронавирус

Данные Министерства здравоохранения обновлены на 22 апреля 2020 года в 11:30 утра.

* Баланс Минздрава суббота, 18 апреля разбивает национальную серию, не включая бессимптомные случаи среди всех подтвержденных случаев.

** Баланс Министерства здравоохранения в пятницу, 17 апреля, разбивает серию случаев смерти и выздоровления в Каталонии, и это изменение затрагивает все национальные данные.

В Испании уже зарегистрировано 208 389 подтвержденных случаев заболевания COVID-19, 21 717 человек умерли от этого заболевания и 85 915 излечены, согласно последнему обновлению, опубликованному Центром координации медицинских предупреждений и чрезвычайных ситуаций (CCAES).

На следующем графике показана ежедневная валовая динамика прогрессирования коронавируса в Испании: количество подтвержденных случаев, число людей, которые преодолели болезнь и были выписаны, а также число людей, которые умерли от COVID -19. , Данные обновляются с каждым новым официальным сообщением от Министерства здравоохранения.

Общее количество подтвержденных в Испании случаев COVID-19, подтвержденных в соответствии с общим количеством людей, выздоровевших или умерших

Однако случаи заболевания коронавирусом в Испании распределены неравномерно по всей территории. Разбивка предыдущих данных в каждой автономии можно найти на следующей интерактивной карте. Он включает количество подтвержденных случаев в каждой общине, количество людей, уволенных из каждой общины, и количество смертей в каждой автономной общине.

Данные о случаях, выявленных в каждом автономном сообществе, показывают общее число инфицированных и то, как развивалась инфекция, хотя они не указывают на степень проникновения вируса по сравнению с количеством жителей.

Чтобы выяснить, какой процент населения был идентифицирован как заражение коронавирусом, мы рассчитали число подтвержденных случаев и количество смертей в каждой автономии на 100 000 жителей.

Воздействие вируса SARS-CoV-2 не одинаково во всех регионах страны. Сообщество Мадрид, Каталония и Кастилья-Ла-Манча являются наиболее пострадавшими территориями. Из отчетов Министерства здравоохранения мы можем узнать, сколько всего случаев ежедневно подтверждало каждое автономное сообщество.

Ежедневная динамика общего количества случаев COVID-19 в каждом автономном сообществе

Следующий интерактивный график показывает количество новых ежедневных дел в каждом сообществе. Каждый квадрат – один день. Нажмите на них, чтобы увидеть, сколько случаев коронавируса было обнаружено до этого дня и сколько подтвержденных новых случаев по сравнению с предыдущим днем ​​было на этой территории.

Новые подтвержденные ежедневные случаи и новые случаи смерти от коронавируса в каждом автономном сообществе, согласно сообщениям Министерства
Здоровье

В дополнение к общим цифрам, чтобы лучше понять эволюцию коронавируса на каждой территории, eldiario.es подсчитал количество подтвержденных случаев на день, когда было зарегистрировано более 100 случаев COVID-19.

Например: в первый день, когда они зарегистрировали более 100 случаев, и в Сообществе Мадрида, и в Княжестве Астурия было зарегистрировано 137 случаев в каждом; но с третьего дня в Мадриде произошло увеличение, которое с тех пор поместило его в наиболее пострадавшее сообщество. В настоящее время во всех регионах вспышка имеет тенденцию к росту.

Эволюция числа подтвержденных случаев COVID-19 со дня, когда в каждом автономном сообществе было зарегистрировано более 100 случаев и более 10 случаев смерти. Ось в логарифмическом масштабе.

Скорость размножения вируса различна в каждом конкретном случае. Чтобы выяснить, как развивается это распространение, eldiario.es вычислил, сколько случаев умножилось за последние три дня в каждом автономном сообществе и за предыдущие три дня. Таким образом, можно узнать, увеличивается или уменьшается скорость распространения заболевания.

То есть, если сообщество умножило свои случаи в 3 раза за последние три дня, это означает, что оно утроило свои случаи за этот период. Чтобы выяснить, увеличилась ли скорость распространения или уменьшилась, мы сравниваем эту цифру с умножением случаев за предыдущие три дня.

Мы проводим такое же сравнение, но с учетом только умерших. На сколько увеличилось число смертей в каждом автономном сообществе за последние три дня? Увеличивается или уменьшается эволюция умершего?

При анализе следующей таблицы следует помнить о двух ключах: после заражения гибель людей занимает несколько недель и, следовательно, может отражать развитие эпидемии две недели назад. И они также зависят от положения больниц в каждом автономном сообществе: если они рухнут, смертность может возрасти.

Точно так же, как распространение коронавируса не одинаково во всех сообществах, равно как и за пределами наших границ. Испания – одна из стран мира, наиболее пострадавших от пандемии.

Для сравнения того, как нас сравнивают с другими странами, мы подсчитали, как происходило ежедневное развитие случаев со дня, когда в странах с наибольшим количеством инфекций было обнаружено более 100 инфицированных. Вертикальная шкала логарифмическая: расстояние между 100 и 1000 такое же, как между 1000 и 10000.

ПЦР-тесты используются для диагностики новых случаев коронавируса. Эти диагностические тесты являются эталонным тестом для того, чтобы быть наиболее надежным (меньше ложных срабатываний и ложных отрицательных результатов). Автономные сообщества обязаны еженедельно отправлять в Министерство здравоохранения информацию о количестве доступных и выполняемых диагностических комплектов для ПЦР каждую неделю в соответствии с последним министерским приказом, опубликованным в документе. BOE в пятницу 17 марта,

В прямом эфире — главный редактор Правды. Ру Инна Новикова и экономист, руководитель направления "Восток" Саид Гафуров попробовали рассмотреть и суммировать все, что известно о коронавирусе. И чем больше становится известно о COVID-19, тем больше конспирологические версии обретают форму фактов.

— Саид, ты обещался рассказать большие тайны, которые теперь становятся известны.

— Да, теперь мы уже знаем, что в 2015 этот коронавирус не просто существовал, а был на такой стадии разработки, что об этом уже было написано в научном издании. Считается, что он сначала был выведен на летучих мышах, потом использовали сумчатых для передачи этого вируса людям, поскольку передать его от летучей мыши к человеку напрямую было невозможно.

В результате была создана такая жуткая вещь, которую сейчас многие искренне называют новой платформой для создания самого современного оружия. При этом в 16-м году в США, когда кто-то понял, что они сделали, тут же приняли решение о запрете на проведение этих научно-исследовательских работ на территории США. А еще в 2015 году был опубликован фактически отчет по работам, выполненным по гранту.

COVID-19, а также его прародители и потомки

— В журнале Naturе Medicine.

— Да, все это в нормальной ситуации делается, а закрытые военные разработки, естественно, публиковать не можешь. Соответственно, твоя научная репутация, которая сейчас меряется всеми этими публикациями, индексами страдает. И поэтому нормальная практика в мире, что ты переводишь какую-то закрытую военную разработку в открытую, относительно безобидную.

Хотя в этой ситуации, конечно, очень сложно говорить о безобидности, ведь люди разрабатывали вирус, поражающий человека, которого не было в природе и быть, скорее всего, не могло никогда. Очень маленькая вероятность, что он когда-нибудь мог бы возникнуть сам по себе, потому что для этого требуется очень много самых разных условий в одном моменте.

В нарушение Конвенции о запрете разработки бактериологического оружия наши американские партнеры, как выражается наш Президент, продолжают эти разработки вовсю. Больше того, они официальным решением запретили это делать на территории США, потому что есть подписи разработчиков, это — очень важно, и есть финансово-творческий отчет по результатам научных грантов.

И последним в этом списке идет Уханьский институт вирусологии. Это совершенно очевидно означает, что, когда им запретили проводить работы на территории США, они решили их закончить и завершить, переведя практическую и завершающую часть опытных исследований в Ухань.

Мы, конечно, не знаем, на какой стадии они их туда передали и что китайская сторона делала. Но нынешние не очень внятные, но тем не менее очень мрачные и грозные обвинения, которые китайское Министерство иностранных дел делало, говорит о том, что они в результате расследований поняли, что этот вирус — именно тот самый, который был разработан в США, и напрямую обвинили США в заражении. Это очень похоже на то, что они ищут виноватых.

— Но похоже, что американцы продолжали доработку вируса и у себя. Ведь оказывается, что США подобная эпидемия началась еще раньше — в прошлом августе.

— Вероятно, что вирус — явно тот же или один из его видов, которых уже несколько модификаций.

Поэтому и говорят, что это — мобильная платформа для создания биологического оружия. Там вариантов вирусов может быть множество с маленькими изменениями, главное, что принцип его распространения остается тот же.

И вот в этой ситуации у американцев должна уже быть вакцина против него, хотя бы некоторых видов. Поэтому сейчас надо очень внимательно следить, как они будут останавливать свою эпидемию.

Еще надо обратить внимание на другие страны, где настоящая эпидемия идет, причем с отличиями от других мест. Например — в Италии очень большая смертность. А кстати говоря, чуть-чуть севернее Италии — в Швейцарии — тоже находился Институт микробиологических исследований. А Иран, например, объявлен одним из главных противников США… И сейчас там — тоже ужасная ситуация, а Иран достаточно развитая с точки зрения медицинской промышленности страна.

— Почему, на твой взгляд, в Италии такая большая смертность? Вообще есть мнение ряда экспертов, что это — уже другой тип вируса, очень сильный, потому что он модифицированный. В начале вирус был рассчитан только на китайцев, только они заболевали, а потом был переделан под европейцев. Как тебе такая версия?

— Это очень похоже на правду. Здесь дело еще в законе больших чисел. Когда вирус поражает сотни тысяч людей, там уже работает закон больших чисел, то есть — вирус уже может мутировать сам. Очевидно, что мы можем говорить про очаги в Италии и в Китае. К ним можно добавить США, где нет системы правильного тестирования, и Иран. Везде эпидемия имеет свои особенности. И действительно очень похоже, что вирус мутирует. Вот это — очень страшно, потому что бороться с этим будет очень тяжело.

Беседовала Инна Новикова

К публикации подготовил Юрий Кондратьев

Петербургские ученые в середине марта расшифровали полный геном нового коронавируса. Такие исследования проводят по всему миру: они позволяют проследить, как эволюционирует вирус. Это поможет в разработке вакцины от COVID-19.

— Есть множество конспирологических теорий насчет нового коронавируса. Например, он якобы был создан в лаборатории в Ухане. Вы работали над расшифровкой генома вируса. Откуда он все-таки взялся?

— Главный природный резервуар для коронавирусов — летучие мыши. Бывает еще промежуточный хозяин. В случае с коронавирусом MERS, ближневосточным респираторным синдромом, первый случай которого выявили в 2002 году, промежуточный хозяин — это верблюд. Большое количество заражений людей было именно от верблюдов.

В случае нового коронавируса промежуточный хозяин точно неизвестен. Есть несколько кандидатов, среди которых довольно экзотическое животное панголин.

Мне кажется, что гипотеза об искусственном происхождении, о беглом из лаборатории вирусе не очень состоятельна. Природа разнообразна, а наши возможности по направленному созданию вирусов с заданными свойствами не очень велики.

Искусственное создание каких-то вирусов как биологического оружия довольно бесперспективное занятие. Это очень большие и дорогие исследования. Не понятно, зачем это нужно. Это точно не принесет вам денег.

Сравнение вируса SARS-CoV-2, [вызывающего COVID-19], с искусственно созданными в экспериментальных целях коронавирусами, публикации о которых наделали в последнее время много шума, показывает, что они значительно отличаются. Это свидетельствует против конспирологических теорий о рукотворном происхождении SARS-CoV-2.

— Чем вирус, вызывающий COVID-19, отличается от других типов коронавируса? Их более 40.

— Семейство представлено четырьмя основными группами коронавирусов: это альфа-коронавирусы, бета-коронавирусы, гамма-коронавирусы и дельта-коронавирусы. Гамма- и дельта- коронавирусы у человека никогда не выявлялись. Это сугубо ветеринарный вопрос.

Альфа- и бета- коронавирусы встречаются у человека. И их можно разделить на сезонные человеческие коронавирусы и зоонозные, которые передаются от животных к человеку. Есть два сезонных альфа-коронавируса и два сезонных бета-коронавируса. Они, по-видимому, проникли в человеческую популяцию когда-то очень давно. По некоторым расчетам, первый проник около 800 лет тому назад.

Сейчас это вирусы, которые передаются от человека к человеку, каждый год вызывают сезонные ОРВИ и на самом деле особо ничем не примечательны, кроме того, что человек может переболеть одним и тем же коронавирусом два раза в течение короткого периода времени.

— Ваша лаборатория расшифровала геном коронавируса. Расскажите, пожалуйста, об этом поподробнее.

— Наша лаборатория секвенировала первый геном коронавируса из России. Это принципиальный вопрос, потому что некоторые сразу решили, что мы претендуем на какое-то мировое первенство, но это не так. Естественно, первыми это сделали китайцы и опубликовали свои данные еще в январе.

— Зачем эти исследования проводят сразу в нескольких странах? Что это позволяет узнать?

— Это позволяет оценить изменчивость вируса, понять, как он эволюционирует и насколько быстро. Это молекулярная эпидемиология, довольно развитая область для исследования гриппа, например. Есть огромная сеть надзора за гриппом в мире, в лабораториях этой сети секвенируется огромное количество вирусов гриппа — это основная задача и нашей лаборатории. Данные по России отправляются в международную базу данных и используются для выбора вакцинного штамма на следующий сезон, чтобы это лекарство хорошо работало.

Сейчас глобальная система надзора за гриппом перестраивается для борьбы с новой коронавирусной инфекцией. Группы ученых, которые могут секвенировать коронавирусы по всему миру, отправляют данные в базу, которая открыта для мирового научного сообщества и ВОЗ. Мы были, кажется, 923-и в мире, кто секвенировал этот вирус. Сейчас в базе данных лежит уже 1200 геномов.

Всё это нужно для создания вакцин. Потому что если какие-то участки генома вируса меняются быстро, а какие-то медленно, то для вакцины важно выбирать медленный. Если вы возьмете высоко вариабельный участок, то вирус быстро мутирует, и ваша вакцина не будет работать.

Кроме того, есть целый раздел вычислительной химии и фармакологии. Зная последовательности белков вируса, можно попытаться найти химические соединения, которые бы эти белки блокировали. Сейчас уже есть статьи, люди проверяют десятки, сотни миллионов химических соединений с помощью мощных компьютеров, [выясняют], могли бы они выступать в качестве противовирусных препаратов.

Понимание изменчивости вируса — это наше знание общего врага, с которым мы боремся. Поэтому очень важно, чтобы из каждой страны были данные. Наша заслуга заключается только в том, что мы просто хорошо сделали свою работу: за два дня отсеквенировали попавший к нам образец и сделали его генетическую информацию доступной всему миру.

— А образец вам попал от какого-то инфицированного россиянина?

— Да, от больного c COVID-19.

— Вы упомянули, что можете проследить, как эволюционирует вирус. Удалось ли вам сейчас сделать определенные выводы насчет SARS-CoV-2?

— Самый главный предварительный вывод — что он меняется и мутирует значительно медленнее, чем грипп. Это можно утверждать уже точно. У вируса, который мы секвенировали, отличий пять-шесть на 30 тысяч букв в геноме. У вирусов гриппа геном 13 тысяч, и в нем в течение нескольких месяцев может произойти больше замен.

— У многих людей аргумент такой: от сезонного гриппа умирает намного больше людей, чем от коронавируса, не разводите панику. Действительно ли это так?

— Первое отличие гриппа в том, что это вакциноуправляемая инфекция. Существуют отработанные технологии производства гриппозных вакцин фактически от любого варианта гриппа. Когда была пандемия 2009 года, за довольно короткий срок удалось сделать вакцину, потому что этой технологии уже много-много лет. От коронавируса вакцин в настоящее время не существует. И нет понимания, какая технология лучше для создания вакцины. Сейчас нужно на ходу принимать решение.

В абсолютных числах от пандемического гриппа 2009 года умерло значительно больше людей, чем к настоящему моменту от новой коронавирусной инфекции. Это правда. Но с другой стороны, для сезонного гриппа нет такой удручающей возрастной статистики по смертности. Сейчас, по предварительным данным, у 80 % зараженных болезнь протекает легко, 20 % требуют медицинской помощи. Но если смотреть по возрастным группам, то пожилые люди находятся под очень серьезной угрозой. По итальянским данным, смертность среди пожилых людей может достигать 14–15 %. Это очень высокая цифра, которую мы не наблюдаем у сезонного гриппа.

Другое дело, должно пройти время, нужно еще накопить данные, чтобы четко и непредвзято сравнить новый вирус с вирусом гриппа. Потому что в разных странах статистика может искажаться в зависимости от объема проведенных тестирований. От того, кого в первую очередь тестировали, какие тест-системы используются. Сейчас просто рано об этом говорить. Но человечество вынуждено действовать на опережение.

Научные статьи, рецензирование, проверка занимают очень много времени. Сейчас из-за того, что все находятся под большим давлением, из-за того, что нужно обмениваться данными здесь и сейчас, огромное количество сведений опирается на препринты, черновики, не прошедшие рецензирование статьи. В сложившейся ситуации мы не можем позволить себе ждать шесть месяцев. Но нужно трезво относиться к этому. Потом какие-то данные при спокойном анализе будут пересмотрены.

Сейчас известно, что коронавирус более заразный, чем сезонный грипп. Если человек, инфицированный сезонным гриппом, заражает не более двух человек, то больной с инфекцией SARS-CoV-2 заражает двух-трех человек. По сравнению с корью заразность нового коронавируса значительно меньше. Больной корью заражает десять–двенадцать человек.

— Почему именно в Италии так много заразившихся?

— Не находясь внутри и не будучи знакомым с тем, как устроена итальянская система здравоохранения, мне очень сложно об этом судить. Но, кажется, что свою роль сыграло то, что, во-первых, в Италии много туристов. Кроме того, культурные особенности: это одна из стран с наименьшей социальной дистанцией. А также непринятие своевременных карантинных и ограничительных мер.

— Грозит ли России что-то подобное? Или из-за того, что мы начали принимать меры, всё будет проходить мягче?

— Сложно прогнозировать, но вероятность такая есть. Я бы лично отнесся с пониманием к еще более жестким мерам.

— Более серьезные меры по соблюдению режима самоизоляции, карантина, ограничению социальных контактов. Здесь каждая страна пытается найти баланс между экономическим ущербом от карантинных мер, экономическим ущербом от эпидемии и теми жертвами, которые будут понесены. Тем, кто принимает решения, очень сложно этот баланс нащупать.

— Эпидемиологи говорят, что есть несколько вариантов развития. Более легкий — это когда вирус сойдет на нет к маю, кто-то утверждает, что вспышка закончится минимум в сентябре. Вы можете сделать какие-то прогнозы?

— Сейчас очень сложно делать прогнозы, но мне кажется, что у этого вируса есть потенциал, чтобы стать еще одним сезонным коронавирусом. Те, которые известны, тоже пришли от летучих мышей и, возможно, вызывали в прошлом что-то подобное. Просто у человечества в то время не было возможности это распознать.

Пересекая межвидовой барьер, научившись передаваться от человека к человеку, попав в наивную популяцию, не готовую иммунологически, вирус сначала ведет себя довольно агрессивно, а дальше у него есть два пути. Либо он исчезает, как это было с SARS в 2002 году, либо становится сезонным, как это происходит с гриппом. Возникает новый вариант гриппа, он ведет себя довольно агрессивно в первое время, а дальше становится сезонным, не особенно тяжелым.

Для сезонных коронавирусов не характерна циркуляция летом, они циркулируют в осенне-зимний период, вернее даже в зимне-весенний.

— А с чем это связано?

— Это, на самом деле, сложный и не до конца разрешенный вопрос. Есть разные гипотезы, связанные с температурно-влажностным режимом, климатическими особенностями, но ни одна из них не дает четкого ответа, почему какие-то вирусы встречаются в одни месяцы, а другие — в другое время. Несмотря на длительную историю наблюдений за гриппом и ОРВИ, ответа на эти вопросы мы пока не имеем, к сожалению.

— Что вы можете сказать о российских тест-системах? Действительно ли они менее чувствительны, чем европейские?

Чтобы реально доказать, какая тест-система более чувствительна, нужно проверить их. Голословно утверждать, что какая-то система хуже или лучше, я не могу, просто потому что у меня не было опыта работы с ними. У нас есть в лаборатории ВОЗовская тест-система, немецкого производства.

— А как проходит лечение от коронавируса, пока нет вакцины? Это какая-то поддерживающая терапия, я правильно понимаю?

— Да, абсолютно верно. Это поддерживающая терапия. В Китае, когда было много случаев, проводили испытания, пробовали разные препараты. Но, наверное, нужно дождаться публикации каких-то серьезных данных на тему того, что у них там работало, что не работало. Сейчас основное — это поддерживающая терапия.

— А есть ли вакцина от других коронавирусов?

— Нет. Создание вакцины от коронавируса — это вызов науке, вызов человечеству.

— Можете ли вы перечислить какие-то простые меры, которые помогут себя обезопасить?

— Я здесь не скажу чего-то нового по сравнению с рекомендациями ВОЗ: это гигиена рук, ограничение социальных контактов, по возможности переход на удаленную работу, самоизоляция. Соблюдать респираторный этикет, чихать в локтевой сгиб, если заболели и не нуждаетесь в медицинской помощи — лучше никуда не ходить.

— Вы упомянули, что у 80 % заболевших — легкая форма коронавируса. ВОЗ рекомендует таким заболевшим оставаться дома, не вызывать врачей, не идти в больницу, так?

— Да, всё верно. Люди, которые не требуют какого-то специального медицинского ухода, конечно, могут оставаться дома.

Главный вопрос — это емкость системы здравоохранения, потому что ни одна страна не готова к одномоментному поступлению гигантского количества больных, требующих сложного медицинского ухода. Просто потому что не будет хватать коек, аппаратов искусственной вентиляции легких, не будет хватать врачей, что мы видим сейчас в Италии. Весь смысл ограничительных мер заключается в том, чтобы сделать кривую роста случаев более плоской.

Пока нет препаратов и вакцины, карантинные и прочие ограничительные меры — это единственное, как вы можете противодействовать вирусу. От вашей сознательности зависит жизнь других людей.

— Хотелось бы уточнить про вакцины. Сколько обычно проходит времени с момента тестирования до того, как их начинают использовать?

— К сожалению, это не быстрое дело. Сначала нужно придумать, потом нужно доказать, что то, что ты придумал, — эффективно. Нужно доказать на животных, дальше нужно показать на них же, что это безопасно, нужно провести клинические исследования на волонтерах.

— А если это удастся сделать за рубежом, как это можно будет распространить по другим странам, может, есть предыдущий опыт?

Страны с более мощной биотехнологической сферой, которым удастся первым сделать работающие вакцины, вполне логично постараются в первую очередь обеспечить своих граждан.

Сам ты искусственный.

Научно‑популярное издание о том, что происходит в науке, технике и технологиях прямо сейчас.

Исследования смертельно опасных вирусов часто кажутся людям излишне рискованными и служат источником для возникновения конспирологических теорий. В этом смысле не стала исключением и начавшаяся пандемия COVID‑2019 — в Сети то и дело возникают панические слухи о том, что вызвавший её коронавирус был выращен искусственно и то ли специально, то ли по недосмотру выпущен в свет. В нашем материале мы разбираем, зачем люди продолжают работать с опасными вирусами, как это происходит и почему вирус SARS‑CoV‑2 совсем не похож на беглеца из лаборатории.

Человеческое сознание не может принять бедствие как случайность. Что бы ни произошло — засуха, лесной пожар, даже падение метеорита, — нам необходимо найти какую‑то причину произошедшего, нечто, что поможет дать ответ на вопрос: почему это случилось сейчас, почему это случилось с нами и что надо сделать, чтобы это не произошло вновь?

Эпидемии здесь не исключение, скорее, даже правило — не счесть конспирологических теорий вокруг ВИЧ, архивы фольклористов ломятся от историй о заражённых иглах, оставленных в сиденьях кинотеатров, об инфицированных пирожках.

Болезнь оказалась сибирской язвой, а её источником стал завод по производству бактериологического оружия, где по одной из версий, забыли вернуть на место защитный фильтр. Всего погибло 68 человек, причём 66 из них, как выяснили авторы исследования, опубликованного The Sverdlovsk anthrax outbreak of 1979 в журнале Science в 1994 году, жили точно в направлении выброса с территории военного городка 19.

Схема, показывающая направление выброса с территории завода по производству бактериологического оружия

Этот факт, а также необычная для сибирской язвы форма болезни — лёгочная — практически не оставляют места для официальной версии, гласившей, что эпидемия была связана с заражённым мясом.

Можно ли сказать, что сейчас происходит нечто подобное, но в глобальном масштабе? Могли ли учёные создать новый, более опасный искусственный вирус? Если да, то как и зачем они это сделали? Можем ли мы определить происхождение нового коронавируса? Можем ли мы считать, что тысячи людей погибли из‑за ошибки или преступления биологов? Попробуем разобраться.

Птицы, хорьки и мораторий

В 2011 году две исследовательские группы под руководством Рона Фуше и Йошихиро Каваока заявили, что им удалось модифицировать вирус птичьего гриппа H5N1. Если исходный штамм может передаваться к млекопитающему только от птицы, то модифицированный мог передаваться и среди млекопитающих, а именно хорьков. Эти животные были выбраны в качестве модельных организмов потому, что их реакция на вирус гриппа наиболее близка человеческой.

Статьи с результатами исследования и описанием методов работы были отправлены в журналы Science и Nature — но не были опубликованы. Публикация была остановлена по требованию Национальной научной комиссии по биобезопасности США, посчитавшей, что технология модификации вируса может попасть в руки террористов.

Идея облегчить опасному вирусу, от которого умирает 60 процентов заболевших птиц, распространение среди млекопитающих вызвала бурные обсуждения Benefits and Risks of Influenza Research: Lessons Learned и в научном сообществе.

Итогом дискуссии стал добровольный 60‑месячный мораторий на исследования по этой тематике, отменённый в 2013 году после принятия новых регулирующих норм.

Работы Фуше и Каваоки в конце концов были опубликованы Airborne Transmission of Influenza A/H5N1 Virus Between Ferrets (правда, из статей убрали некоторые ключевые детали), и они наглядно продемонстрировали, что для перехода к распространению между млекопитающими вирусу надо очень мало и риск появления такого штамма в природе велик.

В 2014 году, после нескольких инцидентов в американских лабораториях, министерство здравоохранения США полностью остановило проекты, связанные с исследованиями трёх опасных патогенов: вируса гриппа H5N1, MERS и SARS. Тем не менее в 2019 году учёным удалось договориться EXCLUSIVE: Controversial experiments that could make bird flu more risky poised to resume о том, что часть работ по изучению птичьего гриппа будет всё-таки продолжена с усиленными мерами безопасности.

Катастрофа в пробирке

Зачем обычные гражданские учёные, не военные и не террористы, рискуют жизнью миллионов человек, создавая потенциально опасные штаммы вирусов? Почему нельзя ограничиться исследованием уже существующих вирусов, тоже доставляющих немало проблем?

Если коротко, учёные хотят овладеть методом предсказания, как именно может произойти катастрофа, и заранее найти способ её остановить или хотя бы снизить ущерб.

Появление смертельно опасного и легко распространяющегося вируса с неизученным поведением представляет угрозу для людей. Если учёные и медики понимают, как именно происходит трансформация потенциального патогена и заранее знают его основные свойства, противостоять новой напасти — или предотвратить её — становится значительно легче.

Многие крупные эпидемии последних лет были связаны с тем, что вирус, распространённый среди животных, в результате эволюции приобретал способность заражать людей и передаваться от человека к человеку.

В этом переходе большую роль играют промежуточные хозяева, в которых вирус может пройти необходимую адаптацию. В случае эпидемии 2003 года эту роль сыграли циветы. Сперва вирус летучих мышей жил в них, не вызывая симптомов, и только потом — пройдя адаптацию — перескочил к людям.

Это был не единственный потенциально опасный штамм: в 2007 году в окрестностях того же Уханя исследователи обнаружили Natural Mutations in the Receptor Binding Domain of Spike Glycoprotein Determine the Reactivity of Cross‑Neutralization between Palm Civet Coronavirus and Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus цивет — носителей сестринского для штамма SARS‑CoV вируса, который на проверку очень плохо, но мог связываться с рецепторами человеческих клеток.

В 2013 году у летучих мышей — подковоносов был обнаружен Isolation and characterization of a bat SARS‑like coronavirus that uses the ACE2 receptor коронавирус, способный использовать для попадания в клетки не только их собственные рецепторы ACE2, но и рецепторы цивет и людей. Это поставило под сомнение необходимость промежуточного хозяина.

Чтобы спрогнозировать угрозу, исходящую от потенциального патогена, требуется понимать, как именно он может измениться и каких изменений ему достаточно для того, чтобы стать опасным. Часто для этого недостаточно математических моделей или исследований уже прошедшей эпидемии, необходимы эксперименты.

Коронавирус‑химера

Именно для того, чтобы понять, насколько опасны циркулирующие в популяции летучих мышей вирусы, в 2015 году при участии той же лаборатории в Ухане был изготовлен A SARS‑like cluster of circulating bat coronaviruses shows potential for human emergence вирус‑химера, собранный из частей двух вирусов: лабораторного аналога SARS‑CoV и вируса SL‑SHC014, распространённого в подковоносах.

Так, последовательности S‑белков у SARS‑CoV и SL‑SHC014 отличаются в ключевых местах, поэтому исследователи хотели разобраться, мешает ли это вирусу SL‑SHC014 перекинуться на человека. Учёные взяли S‑белок SL‑SHC014 и встроили его в модельный вирус, на котором изучают SARS‑CoV в лаборатории.

Выяснилось, что новый синтетический вирус не уступает исходному. Он мог заражать лабораторных мышей, а заодно проникать в клетки человеческих клеточных линий.

Дополнительно исследователи проверили, может ли вакцинация лабораторных мышей при помощи SARS‑CoV уберечь их от гибридного вируса. Оказалось, что нет, так что даже люди, переболевшие SARS‑CoV, могут оказаться беззащитны перед потенциальной эпидемией и старые вакцины не помогут.

Поэтому в своих выводах авторы статьи подчеркнули необходимость разработки новых лекарств, а позже приняли Broad‑spectrum antiviral GS‑5734 inhibits both epidemic and zoonotic coronaviruses в этом непосредственное участие.

Аналогичный этому обратный эксперимент — пересадка участка S‑белка SARS‑CoV вирусу летучих мышей Bat‑SCoV — была проведена Synthetic recombinant bat SARS‑like coronavirus is infectious in cultured cells and in mice ещё раньше, в 2008 году. В этом случае синтетические вирусы также оказались способны размножаться в линиях клеток человека.

Вот и он?

Если учёные могут создавать новые вирусы, в том числе потенциально опасные для человека, более того, если они уже экспериментировали с коронавирусом и создавали новые штаммы, то не значит ли это, что штамм, вызвавший нынешнюю пандемию, тоже был изготовлен искусственно?

Если секвенировать геном такого вируса, то можно увидеть блоки, из которых он был построен, — они будут похожи на участки исходных вирусов.

Второй вариант — воспроизводить эволюцию в пробирке. Этим путём шли исследователи птичьего гриппа, отбиравшие вирусы, более приспособленные к размножению в хорьках. Несмотря на то, что такой вариант получения новых вирусов возможен, конечный штамм останется близок к исходному.

Вызвавший сегодняшнюю пандемию штамм не подходит ни под один из перечисленных вариантов. Во‑первых, геном SARS‑CoV‑2 не обладает такой блочной структурой: отличия от других известных штаммов рассыпаны по всему геному. Это один из признаков естественной эволюции.

Во‑вторых, никаких вставок, похожих на другие патогенные вирусы, в этом геноме тоже не найдены.

Если сравнить геном коронавируса‑химеры, синтезированного в 2015 году, или двух исходных для него вирусов с геномом пандемического штамма SARS‑CoV‑2, то окажется, что они отличаются больше, чем на пять тысяч букв‑нуклеотидов, — это примерно одна шестая от общей длины генома вируса, и это очень большое расхождение.

Поэтому оснований считать, что современный SARS‑CoV‑2 — это версия синтетического вируса 2015 года, нет.

Дикие родственники

Сравнение геномов коронавирусов показало, что самый близкий известный родственник SARS‑CoV‑2 — это коронавирус RaTG13, найденный у летучей мыши — подковоноса Rhinolophus affinis из провинции Юннань в 2013 году. У них совпадают 96 процентов генома.

Это больше чем у остальных, но, тем не менее, нельзя назвать RaTG13 очень близким родственником SARS‑CoV‑2 и утверждать, что один штамм превратили в другой в лаборатории.

На этом фоне дистанция между SARS‑CoV‑2 и RaTG13 огромная — более 1 100 рассыпанных по всему геному мутаций (3,8 процента).

Можно предположить, что вирус очень долго эволюционировал внутри лаборатории и приобрёл столько мутаций за много лет. В этом случае действительно будет невозможно отличить лабораторный вирус от дикого, поскольку они развивались по одним и тем же законам.

Но вероятность появления такого вируса крайне мала.

При хранении вирусы стараются держать в покое — именно для того, чтобы они сохранялись в первозданном виде, а результаты экспериментов над ними фиксируются в регулярно появляющихся публикациях Уханьской лаборатории Ши Чжэнли.

Гораздо больше шансов найти прямого предка этого вируса не в лаборатории, а среди коронавирусов летучих мышей и потенциальных промежуточных хозяев. Как уже упоминалось, в районе Уханя уже обнаруживались циветы — носители потенциально опасных вирусов, есть и другие возможные переносчики. Их вирусы разнообразны, но скудно представлены в базах данных.

Узнав о них больше, мы, скорее всего, сможем лучше понять, как вирус попал к нам. Судя по генеалогическому дереву геномов, все известные SARS‑CoV‑2 — это потомки одного вируса, жившего примерно в ноябре 2019 года. Но где именно жили его близкие предки до первых случаев COVID‑19, мы не знаем.

Два особых участка

Несмотря на то, что отличия от других известных коронавирусов рассыпаны по всему геному SARS‑CoV‑2, исследователи пришли к выводу, что ключевые для заражения человека мутации сконцентрированы в двух участках гена, кодирующего S‑белок. Эти два участка тоже имеют природное происхождение.

Первый из них отвечает за правильное связывание с рецептором ACE2. Из шести ключевых аминокислот на этом участке у родственных вирусных штаммов совпадает не больше половины, а у самого близкого родственника RaTG13 — только одна. Патогенность для человека штамма с таким сочетанием описана впервые, а идентичное сочетание нашлось пока только в последовательности коронавируса панголина.

Сравнение аминокислот на участке S‑белка, отвечающего за взаимодействие с рецептором ACE2 у коронавирусов (штаммов эпидемий 2003 и 2019 года, вирусов из летучих мышей и панголина). Рамками выделены ключевые позиции аминокислот, определяющие специфичность к разным хозяевам / Andersen et al., Nature Medicine 2020

Из того, что эти ключевые аминокислоты одинаковы у вируса панголина и человека, нельзя сделать однозначный вывод о том, что этот участок имеет общее происхождение. Это может быть примером параллельной эволюции, когда вирусы или другие организмы независимо друг от друга приобретают сходные черты.

Самый известный пример такого процесса — когда бактерии независимо друг от друга получают устойчивость к одному и тому же антибиотику. Аналогично и вирус, приспосабливаясь к жизни в организмах с похожими рецепторами ACE2, может эволюционировать сходным образом.

Альтернативный сценарий для получения такой картины, наоборот, предполагает Pangolin homology associated with 2019‑nCoV , что все шесть ключевых аминокислот присутствовали у общего предка вируса панголина, RaTG13 и SARS‑CoV‑2, но позже были заменены у RaTG13 на другие.

Вторая особенность S‑белка SARS‑CoV‑2 (помимо тех шести аминокислот) — это способ его разрезания. Чтобы вирус попал в клетку, S‑белок должен быть разрезан в определённом месте ферментами клетки. У всех остальных родственников, включая вирусы летучих мышей, панголинов и людей, место разреза представляет собой всего одну аминокислоту, тогда как у SARS‑CoV‑2 — сразу четыре.

A — сравнение аминокислот на участке S‑белка, отвечающего за связывание с рецептором ACE2. На рисунке видны коронавирусов эпидемий 2003 и 2019 года, коронавирусов из летучих мышей и панголина / Andersen et al., Nature Medicine 2020

Как эта добавка повлияла на его способность распространяться среди людей и других видов, пока не ясно. Известно, что аналогичное природное перерождение места разреза у птичьего гриппа существенно расширило The proximal origin of SARS‑CoV‑2 круг его хозяев. Тем не менее исследований, которые бы подтвердили, что это справедливо для SARS‑CoV‑2, пока нет.

Таким образом, оснований считать, что вирус SARS‑CoV‑2 имеет искусственное происхождение, нет. Нам неизвестны его достаточно близкие и при этом хорошо изученные родственники, которые могли бы послужить основой для синтеза, никаких вставок в его геном из ранее изученных патогенов учёные также не обнаружили. Вместе с тем его геном организован в манере, соответствующей нашим представлениям о естественной эволюции этих вирусов.

Можно придумать громоздкую систему условий, при которых этот вирус всё-таки мог бы сбежать от учёных, но предпосылки для этого минимальны. В то же время шансы появления нового опасного штамма коронавируса из природных источников в научной литературе последнего десятилетия регулярно оценивались как очень высокие. И вызвавший пандемию SARS‑CoV‑2 в точности отвечает этим прогнозам.