Направи дарение на училище!

Как се промени разбирането ни за вируса, след като той стана глобален проблем през 2020 г. и докъде стигнахме в борбата срещу него?

Автор: Радослав Тодоров

На 31 декември 2019 г. китайските власти информираха Световната здравна организация (СЗО) за поредица от случаи на „вирусна пневмония“ с неизвестен произход в град Ухан. Първият смъртен случай в резултат на мистериозния вирус беше съобщен от китайските държавни медии на 10 януари 2020 г. – на 61-годишен мъж в Ухан, който имаше основни здравословни проблеми. Само три дни по-късно беше съобщен и първият заразен извън Китай – в Тайланд. До 20 януари болестта COVID-19 достигна до САЩ, а потвърдени случаи вече имаше и в Япония и Южна Корея.

Тогава все още никой не предполагаше какво ни очаква. Оказа се, че през следващите две години повечето хора на планетата ще живеят под някаква форма на локдаун за различни периоди от време. Затварянията на училищата например засегнаха 82% от всички ученици по света, а в САЩ цифрите показват, че само до април близо 10 милиона американци са кандидатствали за обезщетения за безработица в резултат на загуба на работата си, поради епидемичната обстановка. Туризмът загуби стотици милиарди…

Разбери повече за БГ Наука:

***

До сега 54% от световното население е получило поне една ваксинация, въпреки че ваксините са разпределени крайно неравномерно между отделните държави.
За две години коронавирусът доведе до над 5,4 милиона смъртни случая по света. Но тази пандемия доведе и до едно феноменалното научно усилие на учени, институции и правителства, благодарение на което за толкова кратко време научихме толкова много за новопоявилия се вирус и това как да се борим с него.

Откъде всъщност дойде covid-19?

През март 2021 г. група, назначена от СЗО да разследва произхода на covid-19, стигна до заключението, че SARS-CoV-2 най-вероятно е животински вирус, който прескача в хората чрез контакт с животно гостоприемник и че това най-вероятно се е случило или на пазара на едро за морски храни в Хуанан, или на пазара за живи животни в Ухан, или на някакъв етап от търговията с диви животни.

Групата на СЗО бързо ограничи своите предположения, тъй като ⅓ от 168-те души, по-късно идентифицирани като заразени с вируса през декември 2019 г., са имали някакъв досег с пазара за животни. Нарастващите доказателства за произхода на вируса от пазара, постепенно отслабват съмненията за изтичането му от лаборатория, предпоставка, която обаче не може да бъде изключена от разследването, поръчано от президента на САЩ Джо Байдън през 2021 г. 

В резултат на започналите разследвания, се уставони, че коронавирусите, които са най-близко съвпадащи със SARS-CoV-2, са открити при прилепи в Лаос. Някои характеристики на тези диви вируси са същите като тези, за които някои изследователи твърдят, че могат да възникнат само по време на тестове за „усилване на функцията“ в лабораторни условия, при които организмът е генетично променен, за да се подобрят определени характеристики.

Материал от юни 2021 г. в Scientific Reports добавя допълнителна подкрепа към теорията за произхода от пазара. Авторите са проучвали пазарите в района на Ухан, продаващи диви животни за храна или домашни любимци още в периода между май 2017 г. и ноември 2019 г. Тогава те откриха много проблеми с хуманното отношение към животните и експлоатацията със „значителни последици за хигиената на храните“. Те казват още, че търгуваните животни са в състояние да приемат широк спектър от инфекциозни заболявания.

Някои ранни случаи на covid-19 бяха свързани с район на пазара Хуанан, където бяха отглеждани диви животни, като енотовидни кучета (Nyctereutes procyonoides). Тези животни могат да бъдат заразени и да проявяват малко симптоми, което подсилва идеята, че животните на пазара действат като междинен резервоар за вируса.
В отговор на covid-19 Китай временно забрани всякаква търговия с диви животни, докато пандемията приключи, а също забрани за постоянно търгуването и използването за храна на животни, различни от домашен добитък.

Как се разпространи вирусът?

Спешно се наложи още през януари 2020 г. изследователите да разберат естеството на този вирус и как той се разпространява. От 3 до 5 януари вирусът е секвениран от учени от Университета Фудан в Шанхай и идентифициран като коронавирус. Същия ден те качват генома му в Националния център за биотехнологична информация на САЩ. Всичко това отне точно две денонощия на китайските изследователи. За сравнение, през 2003 г. на учените им отне два месеца, за да идентифицират причината за избухналото тогава огнище на новото заболяване ТОРС като коронавирус.

Скоро стана ясно, че SARS-CoV-2 се разпространява лесно и може да причини тежко заболяване, особено при по-възрастните групи или при тези с основни здравословни проблеми. До края на февруари броят на смъртните случаи надмина тези, причинени от коронавирусите, отговорни за огнищата на ТОРС (2003) и МЕРС (2012 г.).
СЗО обяви огнището на covid-19 за пандемия на 11 март 2020 г. Изработването на план за свеждане до минимум на предаването му беше ключово, но от самото начало възникнаха сериозни спорове. Първоначално СЗО препоръчваше мерките само за хора, които кашлят активно или се грижат за болни от covid-19. Днес знаем, че всички покрития за лице помагат за намаляване на риска от улавяне и предаване на вируса до известна степен.
След това възникна въпросът за аерозолите. Тези малки частици реещи се във въздуха, които могат по този начин да се разнесат на повече от 2 метра, макар много изследователи първоначално да пренебрегваха този път на разпространение. 

Докъм май 2021 г. СЗО и Центровете за контрол и превенция на заболяванията в САЩ обявиха официално заключението на учените, че аерозолите са основният път за предаване на вируса, главно между хора в непосредствена близост един до друг и обикновено на 1 до 2 метра разстояние, или в лошо вентилирани или претъпкани закрити пространства. Последващи изследвания показаха, че все пак и предаването на вируса от повърхности също е фактор за разпространението му, но не и основният такъв. Добрата вентилация сега се разглежда като жизненоважна мярка за контрол.
Всичко това накара някои учени да настояват за промяна на парадигмата в начина, по който се борим с респираторните инфекции. 

В призив за действие, през май 2021 г., група от над 30 учени и лекари посочиха голямото несъответствие в начина, по който се справяме с различните източници на инфекция в околната среда. Докато правителствата отдавна инвестират в безопасността на храните, канализацията и чистата питейна вода, групата твърди, че към инфекциите, предавани по въздуха, не е било насочено достатъчно внимание чрез промени в разпоредбите, стандартите и дизайна на сградите, които биха могли да помогнат за предотвратяване на вирусното предаване.

Как еволюира коронавирусът?

Веднага след като вирусът започна да се разпространява, той също така започна и да мутира, което доведе до нови негови варианти, обхващащи на вълни планетата и изместващи старите. Омикрон не трябва да изненадва никого, това е, което вирусите правят и това е, което този вирус ще продължи да прави, докато му позволяваме да продължи да се разпространява. Всеки път, когато вирусът се репликира, той има шанс да мутира. Някои мутации го правят по-добър в придвижването си сред популацията.

Първият нов вариант, който се разпространи широко, беше Алфа, той беше секвениран през септември 2020 г. и беше с около 50% по-предаваем от предишния вариант. За първи път беше идентифициран в Обединеното кралство и изследванията показват, че може да се е развил при някой с отслабена имунна система, която не може да унищожи вируса, насърчавайки го да се развива и мутира.

Последва Бета вариантът, който беше открит в Южна Африка и секвениран за първи път през октомври 2020 г. Сред неговите мутации е една, която променя формата на ключов протеин, като му помага да избягва антителата, които са ефективни срещу други варианти. Последните изследвания показват, че се разпространява бързо, защото е с 20% по-добър от предишните варианти при избягване на имунния отговор при по-рано заразени хора.
В края на 2020 г. се появи друг вариант – Гама, който предизвика скок на случаите в Манауш, Бразилия. Тук беше изчислено, че 75% от населението вече е било заразено със SARS-CoV-2. Новият вариант имаше мутация, позволяваща на шиповия протеин на вируса да се свързва по-лесно с клетките, което го прави по-инфекциозен. Този протеин е частта от вируса, която разпознава клетките гостоприемници и е основната цел на нашия имунен отговор. Друга мутация пък му помогна да избягва антителата от минали инфекции.

След това дойде ред и на Делта да обхване света. Вариантът беше секвениран през октомври 2020 г. и за първи път открит в Индия, където предизвика огромна вълна от инфекции. Той се оказа най-малко 50% по-предаваем от Алфа и изпревари всички други варианти през 2021 г., превръщайки се в най-разпространения в света. Сегашните ваксини все още са ефективни срещу него, но са с около 15% по-слаби при предотвратяване на инфекция от Делта, отколкото от Алфа.
Омикрон, който се появи през ноември 2021 г., има най-голям брой мутации, наблюдавани досега в шиповия протеин, и все още не знаем пълното им въздействие. Той се разпространи бързо в Южна Африка, където голямо мнозинство от населението преди това е било заразено, но само около 25% са напълно ваксинирани. 

До края на 2021 г. общо 89 държави установиха наличието на Омикрон. Изглежда, че вариантът се разпространява много по-бързо от другите. Декемврийско проучване на данни от Южна Африка показва, че омикронът е 4,2 пъти по-преносим в ранните си стадии от Делта и има някои доказателства, че може да се размножава в нашите дихателни пътища 70 пъти по-бързо. Вариантът също така извършва „имунно бягство“, до известна степен избягвайки имунните реакции на хора, които вече са преболедували covid-19 или са били ваксинирани. Лабораторните проучвания на Pfizer показват, че три дози от ваксината, която са разработили с BioNTech, предлагат значителна защита срещу инфекция от Омикрон, но две дози – не.
Угур Шахин, главният изпълнителен директор на BioNTech, заяви в изявление за пресата, че компонент на нашата имунна система, наречен Т-клетки на паметта, генериран от ваксината, може да предотврати тежко заболяване при тези, които не са имали три инжекции. 

Способността на новия вариант да заразява дори двойно ваксинираните накара Обединеното кралство да отвори своя бустер програма за всички възрастни през декември. Оттогава броят на заразените в Обединеното кралство достигна рекордно високо ниво, но има някои добри новини, тъй като предварителните анализи на данни от Англия показват, че инфекцията с Омикрон може да е с около 20 до 70% по-малко вероятно да доведе до посещение в болница. При хора, които все още не са преболедували covid-19 или не са били ваксинирани, хоспитализацията с Омикрон изглежда е с около 11% по-малко вероятна, отколкото с Делта. Това обаче едва ли ще е достатъчно, за да се противодейства на екстремната преносимост на варианта, а здравните системи по целия свят се подготвят за скокове в болничните приеми.

Колко добри са ваксините?

До момента най-ефективната мярка срещу COVID-19 си остава ваксинацията. Имунизацията чрез ваксиниране кара имунната система да генерира клетъчни и базирани на антитела отговори срещу антигена, който представлява интерес, докато пасивната имунизация доставя терапевтични антитела директно в тялото.
Най-положителното обстоятелство през тази пандемия беше безпрецедентно бързото създаване на ваксините. Благодарение на годините натрупани изследвания след огнищата на ТОРС и МЕРС, изследователите вече имаха добра представа към какви аспекти на SARS-CoV-2 да се насочат. За щастие пандемията съвпадна и с узряването на технологията за иРНК ваксини.
В традиционните ваксини се съдържа отслабен или инактивиран вирус, който тялото се научава да разпознава, така че да е готово да се бори с вируса при следваща среща.

Новите ваксини като Pfizer/BioNTech и Moderna въвеждат последователност на иРНК, която “дава инструкция” на тялото да изгради безвредна част от т. нар. шипов протеин на коронавируса, който предизвиква имунен отговор. При тези ваксини има възможност да бъдат разработвани по-бързо и по-евтино от традиционните. За ваксините от този тип, парите бяха вложени основно в опити, за да могат да се провеждат множество проучвания едновременно, а също и за финансиране на производителите за да могат да увеличат максимално производствения си капацитет. В резултат на това сега разполагаме с общо 23 ваксини срещу covid-19 в употреба и около 135 други в различни етапи на изпитания върху хора. 

Разбира се, имаше и препятствия. Ваксината на Oxford/AstraZeneca например беше съпроводена, макар и рядко, със случаи на съсирване на кръвта, което доведе до ограничаване на употребата ѝ в някои страни.
Друго ограничение на одобрените в момента ваксини е, че са необходими по няколко дози за оптимална защита срещу covid-19.
И все пак програмата за ваксинация работи толкова добре в страните с високи доходи, че covid-19 вече беше посочен като болест на неваксинираните от Андрю Полард, директор на групата по ваксините в Оксфордския университет. Той написа в The Guardian през ноември 2021 г., че „продължаващият ужас“ от хора с covid-19, които се борят за дишане в интензивните отделения в цяла Великобритания „сега до голяма степен е ограничен само до неваксинирани хора“.

Докато чакаме да видим въздействието на Омикрон върху хоспитализациите и смъртните случаи, добрата новина е, че ако той или който и да е друг вариант подкопае настоящата програма за ваксиниране, учените са подготвени за това.
Главният изпълнителен директор на Pfizer Алберт Бурла заяви, че неговата компания може да направи актуализирана ваксина срещу новия щам за по-малко от 100 дни. Други учени работят върху специфични за отделни варианти ваксини, както и дори върху многовариантни ваксини.

Какви лечения има до момента?

Ваксините не са единственото ни средство срещу вируса. Стероидите, включително дексаметазон, първото лекарство, доказано, че спасява животи от covid-19, се използват от медици от началото на пандемията. Лекарите разсъждават, че стероидите ще помогнат за намаляване на въздействието от тежкото заболяване, като попречат на имунната система да се претовари и да увреди дадени органи. Това се оказа вярно – откритие, което беше безпрецедентно по своята скорост, благодарение на сътрудничеството в седем клинични проучвания в 12 държави, координирани от СЗО. 

Три моноклонални антитела, произведени версии на антитела, които се прикрепят към шиповия протеин на вируса и затрудняват навлизането му в човешките клетки, получиха спешно одобрение от Американската администрация по храните и лекарствата (FDA). Лекарствата показаха обещаващи резултати за намаляване на хоспитализацията при заразени хора с висок риск от по-тежко заболяване. Те също така намаляват разпространението на болестта сред други хора в домакинството, когато се приемат профилактично. Въпреки това, от последните данни има предположения, че някои лекарства с моноклонални антитела може да не са ефективни срещу Омикрон. Моноклоналните антитела също така са скъпи и трудно се дават извън болнични условия.
Пероралните антивирусни лекарства, които могат да се приемат у дома, може да са по-добър вариант. 

Едно, лекарство, произведено от Pfizer, наречено Paxlovid, показа много обещаващи резултати. Когато се приема в продължение на пет дни малко след началото на симптомите, лекарството намалява приема в болница с 89% при възрастни с висок риск от тежко заболяване. Лекарството изглежда работи добре срещу Омикрон и беше одобрено при спешни случаи от FDA на 22 декември. Президентът на САЩ Байдън вече е поръчал достатъчно хапчета за лечение на 10 милиона души.
Друг антивирусен препарат, молнупиравир от Merck, изглежда намалява риска от хоспитализация или смърт с около 30% при хора в риск с лека до умерена степен на covid-19. Обединеното кралство одобри това лекарство през ноември 2021 г.
Други видове лечения също са в процес на изпитания при хора. Например, евтиният перорален антидепресант флувоксамин показа убедителни доказателства за предотвратяване на прогресирането на covid-19 от лек случай до тежък при тези със сериозен риск.

Какво все още не знаем?

Две години по-късно няколко ключови въпроса за вируса все още не са разрешени, включително и този за произхода на вируса. Въпреки че доказателствата сочат, че е започнал от пазара в Китай и че произлиза от коронавирус на прилепи, още не е ясно как точно се е разпространил при хората.
Не знаем и точната доза SARS-CoV-2, необходима за предаване на инфекцията. За да се разбере това, са в ход няколко изпитвания при хора, при които на доброволци се дават различни вирусни дози в контролирани условия.

Ние също така трябва да идентифицираме нивото на антителата, необходими за предотвратяване на инфекция, което е полезно за оценката на това колко ефективни са ваксините и също така за бързото вземане на решение дали трябва да бъдат променени. Изследователите се срещнаха през декември 2021 г., за да обсъдят данни за антителата за всички варианти, предизвикващи безпокойство, за да постигнат споразумение за това какви нива на антитела са необходими за защита на хората от тежко заболяване. Резултатите от изследванията предстоят.

Като се има предвид голямото разнообразие от коронавируси и тяхното зоонозно и антропонозно предаване, прогнозата е, че тези вируси (наред и с други вируси) ще продължат да бъдат значителни заплахи за човешкото здраве. От научна гледна точка има смисъл да се засилят усилията за наблюдение на вирусите в интерфейса между хора и животни и да се разработят иновативни стратегии за изучаване на неизвестни досега аспекти на вирусите и техните сложни взаимодействия с гостоприемниците. Всичко това ще бъде полезно за намаляване на заплахите от SARS-CoV-2, както и вирусите, които ще се появяват в бъдеще. Научната общност е добре посъветвана да работи заедно във всички дисциплини и да споделя информация толкова ефективно, колкото и в настоящата ситуация. Несъмнено тази стратегия е не само изпълнима, но ще допринесе за повишаване на устойчивостта на обществата и уважителното човешко поведение.

Не знаем как могат да се нарекат бъдещите варианти на вируса, след като ни свършат гръцките букви. Световната здравна организация обмисля използването на по-малко известни съзвездия за целта, според Мария Ван Керхове от СЗО.
И разбира се, въпреки появата на по-лекия Омикрон, ние все пак не знаем колко опасни могат да бъдат бъдещите варианти.
Със сигурност сега знаем много повече за болестта и за това как да я лекуваме, отколкото знаехме в началото, но въпреки всичко краят все още не се вижда ясно на хоризонта.

Източници: New Scientist Magazine, Scientific Reports, The Guardian, axios.com, UNESCO, weforum.org, febs.onlinelibrary.wiley.com

Вземете (Доживотен) абонамент и Подарете един на училище по избор!