От началото на епидемията у нас в Националния институт по заразни и паразитни болести (НЦЗПБ) върви пилотно проучване върху SARS-CoV-2, който циркулира у нас. Негови ръководители са доц. Ивайло Алексиев и доц. Иван Иванов, които оглавяват съответно Националната референтна лаборатория по НІV и по антимикробна резистентност.

Проучването се осъществява със съдействието на изследователи от националната референтна лаборатория по грип. Към месец юли в света вече са дефинирани 67 000 генома на SARS-CoV-2, които се събират в световната база данни GISAID и NCBI. В нея има и депозирани и 15 генома, установени в България. 

 

Доц. Иванов, какво означава „67 000 генома на SARS-CoV-2“ - това са 67 000 различни генома?

Не точно, това значи, че са взети толкова генетични проби. Защото мутациите в тях може да са идентични. У нас до момента има изолирани 80 генома, тоест, изследван е коронавирусът, заразил 80 души. 

На случаен принцип ли се избират заразените?

Подборът на проби се прави така, че да обхванем равен брой хора от началото на епидемията от различни географски райони. Задължително изследваме проби от местата с доказани епидемиологични взривове – Смолян, Видин. Тежестта на протичане на заболяването няма връзка с избора ни. 

Защо? Би било интересно да се проследи кои щамове каква клинична картина предизвикват?

По принцип е така, но при този вирус засега не е установена категорична асоциация между генотипа и хода на заболяването. Както знаете, най-голямо значение имат рисковите фактори при конкретния пациент. Освен това, не разполагаме с подробни епидемиологични данни за всички пациенти.

Можем ли да кажем какви щамове циркулират у нас? 

Ако в световен мащаб има 7 линии на вируса, до момента 4 от тях са доказани и в България. Едната от тези линии е по-заразна – това е линията, която е разпространена в Европа и в западната част от света, но у нас има вируси, които са много подобни на уханския.   

Какво е линия и какво е щам? 

Линия е група от вируси с определена степен на генетично сходство, а щамът при вирусите е нещо по-различно от щама при бактериите. По-скоро това е група от уникални генетично много близки геноми. Причината е в това, че вирусите лесно мутират и е възможно, когато се вземат две последователни проби в определен интервал от време от един и същи пациент, вирусните изолати вече да не са идентични, а с променен геном. 

Вече е известно, че SARS-CoV-2 не мутира толкова много и в рамките на един месец могат да се открият 2 мутации.

Да, но това са данни от проучване, направено през април и обхващащо първите месеци от пандемията. Този индекс нарасна и в момента никой не знае точно каква скоростта на измененията. През месец май беше около 2,3, сега със сигурност е по-висок.

Ако вирусът се променя, означава ли това, че клиничната картина става по-разнообразна? 

Засега липсват доказателства в подкрепа на тази хипотеза.

Открити ли са тревожни мутации, защото ако има такива, човечеството трябва да бъде предупредено? 

Дори и да има такива, на този етап е трудно това да бъде доказано, тъй като вирусите трябва да се тестват на човешки клетъчни култури, а малко лаборатории разполагат с необходимото ниво на сигурност за такива тестове.

Правилно ли е да се говори, че вирусът „отслабвал“?

Не, това по-скоро са спекулации. 

Нека обясним, че вирусът не се размножава, а се репликира, влизайки в човешката клетка, и тогава се случват мутациите. 

Вирусът използва ресурсите на клетката за собствената си репликация – „умножаване“. Той действа като паразит. Тъй като се осъществяват милиони репликации, е възможно при този процес да стане грешка, което наричаме мутация. Всъщност неговият геном се състои от 4 „букви“, подредени в определена последователност - секвенция. Но не всяка мутация в генома води по промяна на протеините, които се синтезират. Вирусът е съставен от молекула РНК, която кодира 3 структурни протеина - за неговата обвивка и за спайковия протеин (шипчест), с чиято помощ се захваща за повърхностен рецептор, разположен върху клетките-мишени и прониква в тях.

Искате да кажете, че някоя мутация може да доведе до промяна в произведените протеини, съответно до промяна в обвивката на вируса и оттам да се промени неговата способност да прониква в клетката?

Да, и тази мутация, наречена G614, която откриваме у много от щамовете у нас, е застъпена доста в Европа и в САЩ. И по-точно, 70% от публикуваните геноми в света са с тази мутация. Много проучвания показват, че тя е свързана със степента на разпространение на вируса. Причината е, че носителите на тази мутация отделят в по-голяма степен вируси в носоглътката и горните дихателни пътища, а това вероятно улеснява тяхното разпространение.

Но това не кореспондира с епидемиологичната обстановка у нас. Защото у нас смъртността е ниска и степента на разпространение на вируса е ниска. 

Трудно е да се каже, че разпространението на този щам у нас има връзка с епидемиологичната обстановка. На този етап това не е доказано. 

Геномна епидемиология, показваща количествено генетичните линии в България (цветовете на пая), както и хипотетичните държави в Европа, от където може да са импортирани, на базата на сходство в геномите. Вижте в пълен размер.

Продължаваме разговора с доц. Ивайло Алексиев:

Доц. Алексиев, вирусният геном се изследва с апарат, наречен секвенатор. Колко такива апарата има у нас?

В България има няколко секвенатора от новото поколение. Повечето се използват за изследване на човешка генетика, за инвитро процедури, за ракови заболявания или за изследване на тъканна съвместимост. Секвениране на геномите на инфекциозни агенти се извършва само в Националния институт по заразни и паразитни болести.

Какво практическо значение има в момента вашето изследване?

Има значение в няколко насоки – първо, ще изясни какви генетични линии на вируса циркулират в България и кога са влезли. Второ, как протича локалното разпространение на тези щамове в страната. Когато се установят различни клъстери, (вече сме установили два големи клъстера, които още анализираме), ще бъде направен анализ с помощта на така наречения молекулярен часовник. Той представлява датирано генетично дърво на еволюцията на вируса, подобно на родословното дърво.

За този анализ се използват датите на взетите проби и с помощта на многостъпален сложен статистически анализ, който отнема значителна изчислителна мощ и време, може да се реконструира еволюционният ход и моделът на разпространението на въведените вируси в популацията. Анализира се как мутациите на вируса се движат спрямо датите на вземане на проби – прави се така нареченият пространствено-времеви анализ . 

И какво ни дава този анализ?

Дава информация има ли по-успешни щамове, които превъзхождат останалите поради това, че са се случили така наречените позитивни мутации. И второ, ще видим мутациите в българските изолати как се отнасят към диагностичните PCR тестовете, което също е много важно. 

Какво значи това?

В началото на епидемията, например, беше установено, че в Китай има цели региони, където дадени PCR тестове не улавят вирусите, които циркулират там. Затова ги забраниха. Специфичността на тези тестове, които се използваха там, намаля драстично поради това, че вирусът мутира.

Според вас колко е чувствителността на PCR-тестовете в България? Казват, че е до 75%, защото 25% е ролята на субективния фактор.

В Националната референтна лаборатория по Грип и ОРЗ към НЦЗПБ  са тествани десетки различни видове PCR тестове и сме избрали тези, които засичат („хващат“) най-консервативните участъци от генома, тоест, тези, които мутират много слабо и не се променят. При необходимост ние консултираме всички останали лаборатории в страната кои PCR тестове да ползват.

Колко е чувствителността на един PCR-тест е доста комплексен въпрос, тъй като тя зависи от поредица процеси, които включват: етапът на заболяването, как е взета и транспортирана пробата, чувствителността на лабораторните методи, един от които е  и самият PCR-тест. Тестовете, които ползваме, имат висока чувствителност, но изследването е крайнияj етап, който се предшества от това как е взета и транспортирана пробата, както и други фактори.

Откъде се купуват тестовете, които се ползват у нас?

В момента организации като СЗО, Центърът за контрол на заболяванията в САЩ и други проверяват разработените тестове и дават препоръки. Световната геномна банка, до която всяка страна има достъп, много помага, защото лесно може да се установи в кои региони какви мутации има и дали конкретни PCR-тестове биха били ефективни.

Ако вирусните геноми, които са разпространени в България, са много подобни на тези, които циркулират в Западна Европа, логично е да купим ваксина от европейски компании?

Трябва да се има предвид, че в момента ко-циркулират различни линии от вируси с различни генетични характеристики и тези вируси могат да преливат от един регион на света към друг. Ваксината няма да е отделна за даден регион, а по-скоро на пазара ще пробият две-три ваксини. Но поне до 2021-22 година не виждам начин за масово прилагане. 

Оптимисти ли сте по отношение на ефективността на ваксините като наблюдавате как вирусът мутира все повече и повече?

По принцип повечето ваксини се целят в спайковия протеин, тъй като той е най-имуногенен – кара имунната система да произвежда най-много антитела. И той има мутации, но се счита, че те няма да повлияят ефективността на ваксината. Счита се, че мутацията G614, независимо, че е много разпространена, няма да повлияе върху ефективността на ваксината. Все пак, ние сме още в началото в процеса на изучаването на SARS-CoV-2 и тепърва ще се разработват различни подходи за неговото ограничаване.