https://www.thermofisher.com/marketplace
Подписаться
Оглавление
Биомолекула

2019-nCoV: очередной коронованный убийца?

2019-nCoV: очередной коронованный убийца?

  • 10525
  • 0,0
  • 0
  • 5
Добавить в избранное print
Новость

По оценкам ученых из Имперского колледжа Лондона, вспышка коронавируса в Китае, возможно, уже заразила несколько тысяч людей

Если вы заглядывали в новостную ленту в последние дни, вряд ли от вас ускользнули тревожные сообщения о распространении нового коронавируса 2019-nCoV. «Биомолекула» расскажет, что ученые уже выяснили о нем и каково находиться в китайском Ухане — эпицентре заражения.

«Родственники мужа живут всего в пяти минутах от нас, но сейчас, несмотря на Новый год , мы решили не рисковать и не навещать друг друга. Я уже четыре дня не выходила на улицу. Оставаться дома — это самая разумная вещь, которую мы можем сделать для себя и для других, — рассказывает в интервью «Биомолекуле» жительница Уханя (Китай), которая пожелала остаться анонимной. — Думаю, если я продолжу оставаться дома, то со мной все будет хорошо».

В Китае сейчас отмечают Новый год по лунному календарю, другое название кторого — «Праздник весны». В это время (до, во время и после Нового года, суммарно около 40 дней) китайцы путешествуют по миру, так как традиционно в период Нового года принято навещать родственников. Это явление получило название «Чуньюнь» (Chunyun) и считается самой массовой миграцией людей в современном мире. Конечно, что-либо «лучшее» для распространения вируса представить трудно.

Причина, по которой нашей собеседнице приходится оставаться дома, — вирус, который ученые предварительно назвали 2019-nCoV. Источником вируса признали рынок морепродуктов в Ухане, одном из самых крупных городов центрального Китая и столице провинции Хубэй, чье население составляет более 11 миллионов человек (рис. 1). 21 января власти Китая закрыли в него въезд, и неизвестно, когда запрет на поездки будет снят. Ограничения транспорта на момент написания статьи введены в 14 городах Китая, а празднования Нового года по лунному календарю в Пекине отменены.

Ухань закрыт на карантин

Рисунок 1а. 11-миллионный Ухань, один из самых крупных городов центрального Китая и столица провинции Хубэй, закрыт на карантин

Ухань закрыт на карантин

Рисунок 1б. 11-миллионный Ухань, один из самых крупных городов центрального Китая и столица провинции Хубэй, закрыт на карантин

Ухань закрыт на карантин

Рисунок 1в. 11-миллионный Ухань, один из самых крупных городов центрального Китая и столица провинции Хубэй, закрыт на карантин

Досмотр прибывающих пассажиров в международном аэропорте Куала-Лумпур

Рисунок 1г. Досмотр прибывающих пассажиров в международном аэропорте Куала-Лумпур

Карантин подобного масштаба — это экстраординарное событие, однако сможет ли он эффективно остановить распространение вируса, учитывая сегодняшнюю скорость и свободу передвижения по планете — не ясно.

2019-nCoV — что мы знаем сегодня

Сразу оговоримся: о новом вирусе пока известно мало, поскольку анализ и интерпретация результатов требуют времени. Однако уже выяснено, что 2019-nCoV (рис. 3ав) относится к коронавирусам: в это семейство входят и широко распространенные вирусы, вызывающие легкие респираторные симптомы, и такие опасные вирусы как SARS-CoV и MERS-CoV (подробнее о них ниже). Свое название они получили за форму расположения шипиков на поверхности: кажется, что вирус окружен короной.

Визуализация 2019-nCoV

Рисунок 3а. Визуализация 2019-nCoV с помощью трансмиссионной электронной микроскопии: изолированные частицы вируса (слева) и вирус в клетках дыхательных путей человека (справа; отмечен стрелками)

Вирус 2019-nCoV

Рисунок 3б. Ещё одна фотография с помощью трансмиссионной электронной микроскопии. Сделана в феврале 2020 года.

Вирус 2019-nCoV

Рисунок 3в. Вирус 2019-nCoV, взятый у пациента из США. Частицы вируса окрашены оранжевым цветом, клетки — сиреневым. Фотография сделана с помощью сканирующей электронной микроскопии в феврале 2020 года.

Сейчас идет разработка лекарств, которые ингибируют заражение на разных стадиях цикла репликации вируса, и вакцин от SARS-CoV/MERS-CoV. Однако пока специфических препаратов от коронавирусов нет, и лечение заключается в поддерживающей терапии, назначенной по состоянию пациента [2].

Что еще известно о самом вирусе 2019-nCoV? Очень мало. Вирус может передаваться от человека к человеку воздушно-капельным путем (сначала исследователи решили, что вирус распространяется только через мясо, которое продавали на рынке в Ухане, но, к сожалению, эта надежда не оправдалась). ВОЗ подтвердила, что в Ухане идентифицированы случаи заражения четвертого поколения (то есть когда первый человек заражает второго, второй третьего, а третий четвертого), а за пределами Уханя — второго поколения.

Даже источник вируса пока определить не удалось: очевидно только, что это мясо дикого животного (подробнее об этом ниже). Одно из предположений, выдвинутое китайскими учеными, — что природным резервуаром для вируса являются змеи [6], однако оно уже получило множественную критику от коллег.

Центры по контролю и профилактике заболеваний выпустили руководство для медицинских работников по идентификации симптомов коронавируса 2019-nCoV. В нем идет речь о лихорадке и о таких симптомах заболевания нижних дыхательных путей как кашель и затрудненное дыхание.

Результаты анализа различных геномов вируса (например, GenBank: MN908947.3) показали, что он довольно близок к SARS-CoV, однако сделать однозначные выводы, насколько схожи клинические картины заболевания у этих двух вирусов, по этой информации нельзя [7].

В феврале 2020 года Калифорнийский университет в Санта-Круз (UCSC) опубликовал в интернете геном вируса 2019-nCoV (рис. 5).

Геном вируса 2019-nCoV и кодируемые им белки

Рисунок 5. Геном вируса 2019-nCoV и кодируемые им белки. Белки pp1ab и pp1a — неструктурные, продукты их расщепления участвуют в транскрипции и трансляции вирусного генома. S — белок Spike. E — белок оболочки. M — белок мембраны. N — белки нуклеокапсида.

Уже известно, что 2019-nCoV взаимодействует с клетками посредством белков Spike (тех самых «шипов» на его поверхности), которые состоят из четырех компонентов: белков S1 и S2, составляющих эктодомен, трансмембранного якоря и короткого внутрикапсидного хвоста (рис. 6а). Именно эктодомен связывается с доменом RBD клеточного рецептора ACE2 (рис. 6б). По аминокислотному составу белку Spike 2019-nCoV наиболее близок белок SARS-CoV — сходство 76,47%.

Строение белка Spike

Рисунок 6а. Строение белка Spike. а — Вид сбоку. б — Вид сверху. в — Вид сверху при взаимодействии с клеточным рецептором.

Novel Coronavirus Antigens Now Available, рисунок адаптирован

Взаимодействие клеточного рецептора ACE2 с эктодоменом белка Spike

Рисунок 6б. Взаимодействие клеточного рецептора ACE2 с эктодоменом белка Spike. Слева: сравнение последовательностей белка у 2019-nCoV и SARS-CoV.

Коронавирусы человека

Первый коронавирус человека описан в 1960-х годах. Сегодня известно семь коронавирусов, которые заражают человека и поражают его дыхательный тракт [2].

Менее опасные и широко распространенные 229E, NL63, OC43 и HKU1 обычно вызывают только легкие заболевания верхних дыхательных путей, похожие на ОРВИ. MERS-CoV, SARS-CoV и, видимо, новый 2019-nCoV вызывают более серьезные состояния вплоть до тяжелого острого респираторного синдрома (SARS). Особую опасность коронавирусы представляют для людей с ослабленной иммунной системой, в частности для новорожденных, детей и пожилых [8].

Коронавирусы человека относятся к зоонозным, то есть передаются человеку от животных. Такая ситуация не является чем-то редким. «Биомолекула», например, подробно писала об одной из самых громких эпидемий вируса гриппа, полученного от диких птиц, — об «испанке», унесшей жизни 50 миллионов человек [10]. Возможно, человечеству предстоит открыть еще миллионы вирусов, которые переносятся животными и еще не попали в организм человека [11].

Природным резервуаром многих коронавирусов считаются летучие мыши, а от них уже заражаются другие животные (рис. 8). Так, человек, предположительно, получил MERS-CoV от верблюдов — носителей вируса. Предыдущие вспышки тяжелого острого респираторного синдрома, вызванного коронавирусом SARS-CoV, также были вызваны передачей возбудителя человеку от животного: вероятно, через мясо циветы, куда тот попал от летучих мышей.

Источники заражения коронавирусами людей

Рисунок 8. Источники заражения коронавирусами людей: природные резервуары коронавирусов и их переносчики

Так что неудивительно, что местом, откуда начал распространяться вирус, стал рынок (Huanan Seafood Wholesale Market) в Ухане, на котором продавались морепродукты и живые дикие животные для последующего употребления в пищу (рис. 9). Портал Channel New Asia указывает, что в прайс-листе рынка 112 позиций, среди которых — волки, циветы, лисы, крокодилы и змеи.

Рынок в Ухане

Рисунок 9. Рынок в Ухане, который стал источником распространения нового вируса

При этом данный рынок нельзя назвать популярным местом у жителей города. «Обычные жители ходят за продуктами в крупные сетевые супермаркеты, такие как Walmart или Carrefour. Рынок морепродуктов же привлекает только тех, кто специализируется на покупке диких животных», — рассказывает «Биомолекуле» жительница Уханя.

Сегодняшняя ситуация (24 января 2020 г.)

22–23 января прошло экстренное совещание, созванное Генеральным директором ВОЗ (Всемирной организации здравоохранения), где обсуждалось, стóит ли присваивать вспышке заболевания статус «Чрезвычайной ситуации в области общественного здравоохранения, имеющей международное значение» (Public Health Emergency of International Concern, PHEIC). Пока что принято решение этого не делать.

По оценкам экспертов из Имперского колледжа Лондона (Imperial College London), которые учитывают инкубационный период, задержки в диагностике, неполноту информации и другие факторы, к 18 января симптомы заражения должны были проявиться в среднем у 4000 людей [12].

Смертность внутри Китая пока составляет около 3–4%, однако многие зараженные сейчас находятся в тяжелом состоянии. Тем не менее очевидно, что в подавляющем большинстве случаев инфекция не приведет к опасному для жизни состоянию. «Это означает, что мы должны продолжать внимательно следить за ситуацией, а не паниковать», — говорит журналу Science Адам Камрадт-Скотт (Adam Kamradt-Scott), специалист по инфекционным заболеваниям в Университете Сиднея [13].

ВОЗ уже опубликовала рекомендации по защите от заражения на своем сайте. В целом они сводятся к стандартным процедурам мытья рук, избегания контакта с зараженными людьми и настоятельной рекомендации обращаться к врачу при появлении симптомов заболевания.

Этой стратегии следуют и жители Уханя, отрезанного от остального мира. «У сотрудников компании, где я работаю, есть общая группа в WeChat [китайская программа для обмена сообщениями, фотографиями, голосовыми сообщениями, которую можно назвать главной китайской соцсетью. — прим. автора], — поделилась с «Биомолекулой» жительница Уханя. — Каждый человек ежедневно обязан сообщать о состоянии своего здоровья, написав туда сообщение».

«Мне кажется, что я волнуюсь гораздо больше мамы, — говорит ее дочь, которая сейчас находится в Лондоне, — поскольку мне тяжело осознавать, что неизвестно, когда мы сможем встретиться. Пока что она дома только четыре дня, но сколько это продлится?»

Доктор Комаровский о коронавирусе 2019-nCoV (31.01.2020)

Видео 2. В этом ролике Евгений Комаровский рассказывает о статистике заболеваемости, новой больнице в Китае, профилактике инфекции и многом другом. Как всегда, кратко, чётко и метко.

Литература

  1. Novel Coronavirus (2019-nCoV) situation reports. WHO;
  2. Hulda R. Jonsdottir, Ronald Dijkman. (2016). Coronaviruses and the human airway: a universal system for virus-host interaction studies. Virol J. 13;
  3. Stephen N.J. Korsman, Gert U. van Zyl, Louise Nutt, Monique I. Andersson, Wolfgang Preiser. (2012). Human coronaviruses. Virology. 94-95;
  4. Jie Cui, Fang Li, Zheng-Li Shi. (2019). Origin and evolution of pathogenic coronaviruses. Nat Rev Microbiol. 17, 181-192;
  5. Anthony R. Fehr, Stanley Perlman. (2015). Coronaviruses: An Overview of Their Replication and Pathogenesis. Coronaviruses. 1-23;
  6. Wei Ji, Wei Wang, Xiaofang Zhao, Junjie Zai, Xingguang Li. (2020). Homologous recombination within the spike glycoprotein of the newly identified coronavirus may boost cross‐species transmission from snake to human. J Med Virol;
  7. Wuhan seafood market pneumonia virus isolate Wuhan-Hu-1, complete genome. (2020). NCBI GenBank;
  8. Esfandiari S. (2020). Here are the symptoms of the Wuhan coronavirus, according to a new CDC warning. ScienceAlert;
  9. Emmie de Wit, Neeltje van Doremalen, Darryl Falzarano, Vincent J. Munster. (2016). SARS and MERS: recent insights into emerging coronaviruses. Nat Rev Microbiol. 14, 523-534;
  10. Объяснена различная вирулентность вирусов гриппа — возбудителей «испанки»;
  11. Eschner K. (2020). The timing of the Wuhan coronavirus could be a global-health nightmare. Popular Science;
  12. Imai N., Dorigatti I., Cori A., Donnelly C., Riley S., Ferguson N.M. (2020). Report 2: estimating the potential total number of novel Coronavirus cases in Wuhan City, China. Imperial College London‌;
  13. Dennis Normile. (2020). China reports more than 200 infections with new coronavirus from Wuhan. Science;
  14. Na Zhu, Dingyu Zhang, Wenling Wang, Xinwang Li, Bo Yang, et. al.. (2020). A Novel Coronavirus from Patients with Pneumonia in China, 2019. N Engl J Med.

Комментарии