Выявление новых индийских мутаций SARS-CoV-2 “Delta” и “Delta Plus” в Украине: обзор решений

В статье говорим об особенностях распространенных мутаций вируса, включая новых индийских вариантов, а также эффективных решениях для их диагностики. 

На сегодня, к большому сожалению, SARS-CoV-2 не побеждён и продолжает своё разрушительное шествие по планете. Согласно своей природе (РНК-вирус) и биологическим законам (мутационная изменчивость), данный вирус, за прошедшее с начала пандемии время, изменился и приобрёл новые свойства, влияющие на его инфекционность (реальность), иммуногенность (вероятность), а главное – на клиническое проявление и течение заболевания. 

Последняя вспышка заболеваемости на CoViD-19 в Украине, наблюдаемая в марте-апреле этого года, была вызвана новым мутантным вариантом (штаммом) SARS-CoV-2, впервые выявленным в Великобритании в сентябре 2020 года и впоследствии названная вариантом UK_B.1.1.7 или “Alfa”. Этот новый вариант SARS-CoV-2 содержал такие основные клинически значимые мутации: 

Мутация

Обусловленное мутацией новое приобретаемое свойство

N501Y

Мутация увеличивает сродство шиповидного белка (Protein S, spike) вируса к клеточному рецептору ACE2. Помогает вирусу более плотно прикрепляться к клеткам человека, увеличивая скорость проникновения вируса в клетку. 

Мутация не влияет на эффективность применения современных вакцин.

P681H

Мутация помогает вирусу более эффективно создавать  новые варианты шиповидного белка. Увеличивает скорость изменения вируса.

H69/70del

Мутация изменяет форму шиповидного белка и может помочь вирусу ускользнуть от некоторых, ранее выработанных популяций антител.

Y144del

Мутация изменяет форму шиповидного белка и может помочь вирусу ускользнуть от некоторых, ранее выработанных популяций антител.

Стоит отметить, что конкретная мутация – это единичное изменение в геноме вируса, которое в силу биологии вируса будет происходить всегда с относительно постоянной скоростью (как ранее отмечалось – порядка 10−3 замен на нуклеотид в год). Но мутантный вирусный штамм – это новый вариант вируса с определённой комбинацией мутаций, которая и обеспечивает (комбинация) вирусу приобретение новых свойств и способностей.

Почти одновременно в мире также были выявлены ещё несколько вариантов SARS-CoV-2. Наиболее опасными из них являются штаммы из Южной Африки SA_B.1.351 или “Beta” (октябрь 2020) и Бразилии/Японии  Brazil_P.1 или “Gamma” (январь 2021): 

Мутация

Обусловленное мутацией новое приобретаемое свойство

 

SA_B.1.351 

N501Y

Мутация увеличивает сродство шиповидного белка (Protein S, spike) вируса к клеточному рецептору ACE2. Помогает вирусу более плотно прикрепляться к клеткам человека, увеличивая скорость проникновения вируса в клетку. 

Мутация не влияет на эффективность применения современных вакцин.

K417N

Мутация помогает вирусу более плотно прикрепляться к клеткам человека, увеличивая скорость проникновения вируса в клетку.

E484K

Мутация вызывает значительное снижение нейтрализации вируса ранее выработанной популяцией антител.

 

Brazil_P.1

N501Y

Мутация изменяет форму шиповидного белка и может помочь вирусу ускользнуть от некоторых, ранее выработанных популяций антител.

K417T

Мутация помогает вирусу более плотно прикрепляться к клеткам человека, увеличивая скорость проникновения вируса в клетку.

E484K

Мутация вызывает значительное снижение нейтрализации вируса ранее выработанной популяцией антител.

По результатам использования новой тест-системы Novaplex™ SARS-CoV-2 Variants I Assay (производства компании Seegeene) в разных регионах страны выяснилось, что доминирующим штаммом SARS-CoV-2 на конец марта 2021 года в 70-80%, а на середину апреля уже в 95-99% случаях являлся вариант UK_B.1.1.7. Варианты SA_B.1.351 и Brazil_P.1 за этот период в стране, к счастью выявлены не были.

Несвоевременная и ограниченная диагностика на новые варианты SARS-CoV-2, к сожалению, привела к резкому росту заболеваемости на CoViD-19 и как следствие – к новым вынужденным карантинным ограничениям. Косвенно негативному развитию событий также способствовали: 

  • общее расхолаживание населения и несоблюдение противоэпидемических мер;
  • использование некачественных диагностикумов неизвестного происхождения;
  • мошенничество с фиктивными результатами ПЦР-тестирования. 

Но главную долю в развитие новой волны этой весной, как представляется, внесло крайне низкое внимание к вирусоносительству. Мифы про «вирусные осколки» и «глубинную миграцию» SARS-CoV-2 в коммерческом сегменте диагностических услуг привели к сознательному занижению порога чувствительности выдаваемых результатов ПЦР-тестирования, и как следствие – распространение коронавируса у населения через вирусоносительство. Если не изменить ситуацию, то вероятность повторения весеннего сценария с новыми индийскими вариантами B.1.617.2 (“Delta”) и AY.1&2 (“Delta plus”) очень высока.

Как уже ранее отмечалось, на сегодня, основным методом генотипирования эпидемически важных инфекционных агентов, выявлению их новых вариантов и централизованному изучению их мутационной изменчивости, по-прежнему является полногеномное секвенирование (NGS) – Ion GeneStudio™ S5 System

Но существуют ограничения широкому внедрению этого метода – его высокая наукоёмкость и следовательно, повышенные требования к квалификации специалистов, весьма продолжительное время анализа, а значит и недостаточная для массового скрининга пропускная способность и относительная реагентная дороговизна эксплуатации. Сейчас в Украине необходимыми ресурсными и кадровыми возможностями для выполнения вышеуказанных задач среди профильных организаций обладает пока лишь только Институт Молекулярной биологии и Генетики НАНУ. Есть большие предпосылки, что вскоре ситуация в стране по этой проблеме измениться к лучшему.

Ну, а пока — для всех других лабораторий, имеющих в своём методологическом арсенале метод ПЦР в реальном времени, как всегда, компания Seegene разработала готовое валидированное решение для диагностики актуальных на осень 2021 вариантов SARS-CoV-2 B.1.617.2 (“Delta”) и AY.1&2 (“Delta plus”). 

Использование мультиплексной тест-системы Allplex™ SARS-CoV-2 Variants II Assay в комбинации с моноплексом Allplex™ SARS-CoV-2 P681R Assay позволит любой ПЦР-лаборатории эффективно на начальном этапе заболевания или носительства отделять инфицированных коронавирусом SARS-CoV-2 лиц с обозначенными мутациями. 

А комплексно с мультиплексной тест-системой Allplex™ SARS-CoV-2 Variants I Assay за короткий промежуток времени с большой пропускной способностью можно успешно провести скрининг на 12 значимых на сегодняшний день мутантных вариантов SARS-CoV-2.

В последующем полученные результаты и выявленный материал могут быть переданы уполномоченными лабораториями для более глубоких исследований с помощью секвенирования NGS.