У статті говоримо про особливості поширених мутацій вірусу, включаючи нових індійських варіантів, а також ефективні рішення для їхньої діагностики.
На сьогодні, на превеликий жаль, SARS-CoV-2 не переможений і продовжує свою руйнівну ходу планетою. Відповідно до своєї природи (РНК-вірус) і біологічних законів (мутаційна мінливість), цей вірус від початку пандемії змінився і набув нових властивостей, що впливають на його інфекційність (реальність), імуногенність (ймовірність), а головне – на клінічний прояв і перебіг захворювання.
Останній спалах захворюваності на CoViD-19 в Україні, що спостерігався в березні-квітні цього року, був викликаний новим мутантним варіантом (штамом) SARS-CoV-2, вперше виявленим у Великобританії у вересні 2020 року і згодом названий варіантом UK_B.1.1.7 або “Alfa”. Цей новий варіант SARS-CoV-2 містив такі основні клінічно значущі мутації:
Мутація | Обумовлена мутацією нова набута властивість |
N501Y | Мутація збільшує спорідненість шипоподібного білка (Protein S, spike) вірусу до клітинного рецептора ACE2. Допомагає вірусу щільніше прикріплюватися до клітин людини, збільшуючи швидкість проникнення вірусу в клітину. Мутація не впливає на ефективність застосування сучасних вакцин. |
P681H | Мутація допомагає вірусу ефективніше створювати нові варіанти шипоподібного білка. Збільшує швидкість зміни вірусу. |
H69/70del | Мутація змінює форму шипоподібного білка і може допомогти вірусу вислизнути від деяких, раніше вироблених популяцій антитіл. |
Y144del | Мутація змінює форму шипоподібного білка і може допомогти вірусу вислизнути від деяких, раніше вироблених популяцій антитіл. |
Варто зазначити, що конкретна мутація – це одинична зміна в геномі вірусу, яка в силу біології вірусу буде відбуватися завжди з відносно постійною швидкістю (як раніше зазначалося – близько 10−3 замін на нуклеотид в рік). Але мутантний вірусний штам – це новий варіант вірусу з певною комбінацією мутацій, яка і забезпечує (комбінація) вірусу набуття нових властивостей і здібностей.
Майже одночасно в світі також були виявлені ще кілька варіантів SARS-CoV-2. Найбільш небезпечними з них є штами з Південної Африки SA_B.1.351 або “Beta” (жовтень 2020) і Бразилії / Японії Brazil_P.1 або “Gamma” (січень 2021):
Мутація | Обумовлена мутацією нова набута властивість |
SA_B.1.351 | |
N501Y | Мутація збільшує спорідненість шипоподібного білка (Protein S, spike) вірусу до клітинного рецептора ACE2. Допомагає вірусу щільніше прикріплюватися до клітин людини, збільшуючи швидкість проникнення вірусу в клітину. Мутація не впливає на ефективність застосування сучасних вакцин. |
K417N | Мутація допомагає вірусу щільніше прикріплюватися до клітин людини, збільшуючи швидкість проникнення вірусу в клітину. |
E484K | Мутація викликає значне зниження нейтралізації вірусу раніше виробленою популяцією антитіл. |
Brazil_P.1 | |
N501Y | Мутація змінює форму шипоподібного білка і може допомогти вірусу вислизнути від деяких, раніше вироблених популяцій антитіл. |
K417T | Мутація допомагає вірусу більш щільно прикріплюватися до клітин людини, збільшуючи швидкість проникнення вірусу в клітину. |
E484K | Мутація викликає значне зниження нейтралізації вірусу раніше виробленою популяцією антитіл. |
За результатами використання нової тест-системи Novaplex ™ SARS-CoV-2 Variants I Assay (виробництва компанії Seegeene) в різних регіонах країни з’ясувалося, що домінуючим штамом SARS-CoV-2 на кінець березня 2021 року у 70-80%, а на середину квітня вже в 95-99% випадках – був варіант UK_B.1.1.7. Варіанти SA_B.1.351 і Brazil_P.1 за цей період в країні, на щастя виявлені не були.

Novaplex ™ SARS-CoV-2 Variants I Assay
Несвоєчасна і обмежена діагностика на нові варіанти SARS-CoV-2, на жаль, призвела до різкого зростання захворюваності на CoViD-19 і як наслідок – до нових вимушених карантинних обмежень. Опосередковано негативному розвитку подій також сприяли:
- загальне розхолоджування населення і недотримання протиепідемічних заходів;
- використання неякісних діагностикумів невідомого походження;
- шахрайство з фіктивними результатами ПЛР-тестування.
Але головний внесок в розвиток нової хвилі цієї весни, вочевидь, внесла вкрай низька увага до вірусоносійства. Міфи про «вірусні уламки» і «глибинну міграцію» SARS-CoV-2 в комерційному сегменті діагностичних послуг привели до свідомого заниження порога чутливості видаваних результатів ПЛР-тестування, і як наслідок – поширення коронавірусу у населення через вірусоносійство. Якщо не змінити ситуацію, то ймовірність повторення весняного сценарію з новими індійськими варіантами B.1.617.2 ( “Delta”) і AY.1 & 2 ( “Delta plus”) дуже висока.
Як вже раніше зазначалося, на сьогодні, основним методом генотипування епідемічно важливих інфекційних агентів, виявлення їхніх нових варіантів і централізованого вивчення їхньої мутаційної мінливості, як і раніше є повногеномне секвенування (NGS) – Ion GeneStudio ™ S5 System.
Але існують обмеження широкому впровадженню цього методу – його висока наукоємність і отже, підвищені вимоги до кваліфікації фахівців, досить тривалий час аналізу, а значить і недостатня для масового скринінгу пропускна здатність і відносна реагентна дорожнеча експлуатації. Зараз в Україні необхідними ресурсними і кадровими можливостями для виконання вищевказаних завдань серед профільних організацій має поки що тільки Інститут молекулярної біології і генетики НАНУ. Втім, є передумови, що незабаром ситуація в країні в цьому плані змінитися на краще.
Ну, а поки – для всіх інших лабораторій, що мають в своєму методологічному арсеналі метод ПЛР в реальному часі, як завжди, компанія Seegene розробила готове валідоване рішення для діагностики актуальних на осінь 2021 варіантів SARS-CoV-2 B.1.617.2 ( “Delta “) і AY.1 & 2 (” Delta plus “).
Назва ПЛР тест-системи | Мутації | B.1.617.2 | B.1.617.1 | AY.1&2 |
Delta | Kappa | Delta+ | ||
India | India | Nepal | ||
AllplexTM SARS-CoV-2 Variant II Assay | W152C | |||
K417T | ||||
K417N | ♦ | |||
L452R | ♦ | ♦ | ♦ | |
AllplexTM SARS-CoV-2 P681R Assay | P681R | ♦ | ♦ | ♦ |
Використання мультиплексної тест-системи Allplex ™ SARS-CoV-2 Variants II Assay в комбінації з моноплексом Allplex ™ SARS-CoV-2 P681R Assay дозволить будь-якій ПЛР-лабораторії ефективно на початковому етапі захворювання або носійства відокремлювати інфікованих коронавірусів SARS-CoV-2 осіб з позначеними мутаціями.
А комплексно з мультиплексной тест-системою Allplex ™ SARS-CoV-2 Variants I Assay за короткий проміжок часу з великою пропускною здатністю можна успішно провести скринінг на 12 значущих на сьогоднішній день мутантних варіантів SARS-CoV-2.
В подальшому отримані результати і виявлений матеріал можуть бути передані уповноваженими лабораторіями для глибших досліджень за допомогою секвенування NGS.