Российские ученые перешли к решительным действиям в борьбе с коронавирусом. В НИИ гриппа имени Смородинцева (Санкт-Петербург) впервые в России расшифровали полный геном коронавируса SARS-CoV-2, вызывающего заболевание COVID-19. Тем временем химики МГУ имени Ломоносова (Москва) обещают быстро развернуть производство ДНК-праймеров (ключевого компонента тест-систем) в количествах, достаточных для обеспечения миллионов тестов.
За рубежом геном SARS-CoV-2 был впервые полностью расшифрован еще в январе 2020 года. На сегодняшний день во всемирной базе данных GenBank содержится 98 полных и 75 частично расшифрованных геномов SARS-CoV-2. Зачем в России сделали это еще раз?
Потому, что вирусы легко мутируют. Вот и SARS-CoV-2 уже разделился как минимум на два штамма (разновидности). Разные штаммы могут отличаться друг от друга по вирулентности (заразности) и летальности. К тому же вакцины и лекарства, эффективные против одного штамма, могут не справиться с другим.
"Оперативный генетический анализ вирусов SARS-CoV-2 исключительно важен для понимания эволюции нового коронавируса и динамики его распространения. Этот коронавирус новый для нас, поэтому критически важно иметь возможность определить путь его распространения и попадания на территорию нашей страны, его изменения", - заявил и.о. директора НИИ гриппа д.м.н. Дмитрий Лиознов.
Специалисты из Петербурга впервые расшифровали геном вируса, обнаруженного в организме нашего соотечественника (девушка обратилась к врачам с симптомами обычного гриппа). А заодно, по словам Дмитрия Лиознова, исследователи подтвердили, что "вирус имеет естественное происхождение - от животных, и все-таки, от летучих мышей. Так что мы снова убеждаемся в том, что все теории заговора несостоятельны".
Ученые уже передали новую информацию в базу данных EpiCoV GISAID, к которой имеют доступ вирусологи всего мира, и готовы "работать на практическое здравоохранение": помогать с лабораторной диагностикой COVID-19.
С этим готовы помочь и химики МГУ. Сегодня в России (и не только в России) критически не хватает средств диагностики коронавируса. Иными словами, нет возможности проверить "всех желающих" - анализ проводят только тем, чьи симптомы заставляют медиков подозревать инфицирование COVID-19. Кроме того, может провериться человек, в течение двух последних недель посещавший неблагополучную в плане инфекции страну. Всем остальным остается надеяться, что патогена в их организме нет, и самостоятельно следить за симптомами.
Между тем человек, переносящий инфекцию бессимптомно или в легкой форме, может заразить окружающих, сам об этом не зная. Но после расшифровки генома "отечественного" коронавируса ситуацию можно изменить.
В России основная тест-система для диагностики коронавируса была оперативно разработана в Новосибирске специалистами научного центра вирусологии и биотехнологии «Вектор». Дефицита собственно тест-систем у нас нет, ими можно обеспечить все регионы страны.
В чем же проблема? Новая тест-система основана на "старом" методе диагностики - ПЦР (полимеразная цепная реакция) с обратной транскрипцией. Ее принцип действия - многократный синтез копий генетического материала вирусов или бактерий в лабораторных условиях. Поскольку в геноме вирусов нет ДНК, есть только РНК (с которой ПЦР напрямую не работает), в дело вступает обратная транскриптаза - с ее помощью на основе РНК создается ДНК.
Проще говоря, процесс определения коронавируса ничем не отличается от определения вируса гриппа, разница лишь в наборе реагентов. А для их создания требуется определить нужную нуклеотидную последовательность. Именно поэтому так важна расшифровка генома коронавируса (пусть даже частичная, как было в случае с новосибирской тест-системой - ее разработали после 10 января, когда в открытом доступе появилась первая нуклеотидная последовательность нового коронавируса) и создание на его основе специфических ДНК-праймеров, которые служат начальной точкой для сборки новой цепочки ДНК.
Тест-система похожа на руку, держащую ключ от замка. Достаточно заменить ключ (праймер), и с ее помощью можно будет открывать другие замки (распознавать другие вирусы).
Массовое производство нацеленных на SARS-CoV-2 праймеров, ключевого компонента тест-систем, и готовы развернуть химики МГУ для обеспечения масштабной диагностики - если не всех желающих, то хотя бы значительной их части.
"Химики МГУ совместно с коллегами из РАН разработали крупномасштабный синтез и очистку ДНК-олигонуклеотидов, производство которых может быть развернуто прямо сейчас на базе созданного учеными ООО «Апто-Фарм». [...] ДНК-олигонуклеотиды являются основой таких тест-систем и их можно легко встроить в уже существующие тест-системы, производимые в России. Это покроет потребности создаваемых в стране диагностических центров миллионами тест-систем", - говорится в университетском пресс-релизе.
Исследователи резонно добавляют, что "потребности в таких тест-системах не исчезают и после эпидемии, поскольку позволяют любому желающему провериться на наличие вируса в течение суток и убедиться, что он не вирусоноситель".
Количество новых тест-систем (обещанные миллионы) и качество результата (высокочувствительный метод ПЦР в сочетании со специфическими праймерами резко снижает вероятность ложного ответа) действительно способны обеспечить масштабную диагностику. Возможно, в недалеком будущем подтянется и скорость анализа - исследователи говорят о сутках, видимо, с учетом загрузки лабораторий: сам процесс, как мы упоминали выше, занимает около 6 часов.
Сейчас во многих странах ученые работают над сокращением времени получения результатов - например, в Японии частная компания уже начала продажу тестов на COVID-19, обещая достоверный на 95% результат через 15 минут. На пике распространения заболевания скорость анализа имеет значение: слишком разные последствия ожидают пациента с коронавирусом и больного "обычным" гриппом.
Ранее "Вести.Наука" сообщали о том, что в США уже начались клинические испытания вакцины от COVID-19. Свой вариант вакцины разрабатывают и в Казани.