Российские ученые во главе с профессором Сколтеха Георгием Базыкиным провели первый масштабный анализ вариантов вируса SARS-CoV-2, выделенных у российских пациентов. Поскольку, распространяясь в популяции, вирус постоянно меняется, анализ геномов позволил установить родство его различных линий и частично реконструировать хронологию того, как COVID-19 попал в Россию. Причем сделано это было на совершенно новых, независимых от официальной статистики данных. В беседе с «Медузой» Базыкин рассказал о том, откуда, по данным генетиков, прилетели первые носители, оказалось ли эффективным закрытие границ, почему не все региональные варианты коронавируса обнаруживаются в Москве и Петербурге и стоит ли бояться, что SARS-CoV-2 в процессе эволюции станет еще опаснее.
Про начало эпидемии
— Данные, с которыми вы работали, это что-то совершенно новое для понимания истории эпидемии в России. До сих пор у нас была лишь статистика заражений и смертей и индекс самоизоляции от «Яндекса». Когда вы собрали и проанализировали все эти геномы, то какая общая картина стала понятна? Можете восстановить хронологию того, как все это развивалось?
— Наша хронология в общем совпадает с официальной: завозы коронавируса в Россию происходили в самом конце февраля — начале марта. Новые варианты возникают и позже, но пик их возникновения приходится именно на это время. Это соответствует тому временному окну, когда в Европе уже были большие вспышки (в Италии, позже — в Испании, Франции и т. д.), но Россия еще не закрыла границу на въезд. Именно в эти две недели и было завезено большинство тех линий, которые сейчас у нас циркулируют.
— А что произошло с теми двумя самыми ранними случаями в Забайкальском крае, которые были зафиксированы в самом конце января, когда якобы заболели два гражданина Китая?
— Никаких следов генетических в базах данных от них нет, поэтому про них мы ничего сказать не можем. Я, честно говоря, даже не видел, что «Вектор» объявлял, что они собираются их секвенировать, но, может быть, я что-то пропустил. Но, так или иначе, от них никаких следов нет.
— А что было дальше, после этих странных ранних случаев?
— А дальше первые последовательности, от которых у нас есть следы, это образцы уже начала марта, начиная с 11-го числа, когда в России официально выявлено было всего 28 случаев. Мы не можем по нашим данным исключить, что были какие-то завозы и раньше. Но если бы они имели масштабные последствия, если бы они дали значительные вспышки, то они бы дали и большое разнообразие генотипов, и мы в наших данных это бы увидели. И следы завоза из Китая мы бы тоже увидели. Хотя у нас довольно мало образцов с востока России, если бы там были большие и существенные вспышки, то тогда бы мы восточные варианты видели и в Европе.
Во-вторых, корни этих наших российских веточек датируются началом марта. Поэтому мы осторожно делаем вывод, что никаких больших вспышек в январе и феврале в России не было.
Так что, подводя итог, нельзя исключить, что были завозы и раньше, в том числе и через российско-китайскую сухопутную границу, но мы никаких следов этого в наших данных не видим. А если они и были, они не дали больших вспышек.
— То есть ваши данные полностью опровергают ту теорию, о которой «Медуза» уже писала и по которой «все уже переболели еще в декабре или начале осени».
— Да, очень сложно себе представить, как такое могло бы произойти: это противоречило бы всему, что мы знаем об эволюции коронавируса. И речь не только о наших данных, но и об общемировых. Корень эволюционного древа этого коронавируса находится приблизительно в конце ноября — начале декабря, и сейчас это уже, в общем, надежно установлено.
— Распространение вируса в России чем-то отличалось от других стран? Было что-то неожиданное?
— Главное отличие, наверное, в том, что мы не видим никаких прямых завозов вируса из Китая. Это существенно отличает нас от других стран, где вспышка началась раньше: США, Италии, Франции и других. Там эти вспышки начались с прямыми завозами из Китая. Это может быть по разным причинам. Во-первых, у нас пассажиропоток с Китаем не очень сильный. Во-вторых, все-таки граница была перекрыта. Можно рассуждать, насколько хорошо она была перекрыта, но официально, по крайней мере, сухопутная граница была закрыта с 31 января, а с 1 февраля было резко снижено число авиарейсов. Ну и в-третьих, возможно, здесь был какой-то элемент везения — мы с вами, собственно, об этом говорили еще в феврале.
Про мутации и мутантов
— Ваше исследование построено на анализе мутаций, поэтому не могу не спросить о том, как вообще вирус меняется по мере развития эпидемии. В обществе есть такое сильное тревожное напряжение: не может ли вирус мутировать и стать еще опаснее? Что мы про это сейчас знаем?
— Нужно прежде всего понимать, что подавляющее число мутаций вообще никак на свойства вируса не влияют. Мутации, которые могут быть важными, — это исключения. Основной пример, который сейчас обсуждается, — это мутация D614G в S-белке (белке-«шипе»). Действительно, есть данные о том, что частота этого варианта вируса увеличивается, и были работы, в которых говорилось, что эта мутация повышает способность вируса передаваться.
Но на самом деле даже здесь консенсуса у ученых нет. Проблема в том, что только по характеру распространения вируса очень сложно что-то говорить о его генетике. Да, эта мутация имела низкую частоту в Китае, а потом стала более частой в Италии. Сразу же хочется сказать: вот смотрите, ведь в Китае дела идут хорошо, а в Италии — плохо, наверное, все дело в этой мутации.
Но в биологии есть такое важное понятие, как эффект основателя: если какой-то вариант, например эта мутация, был совершенно случайно занесен из Китая в Италию в большей частоте, чем она исходно присутствовала в Китае, то вам может только казаться, что это различие связано с какими-то свойствами вируса. В то время как на самом деле это просто-напросто случайность и ничего больше. Поэтому с выводами о таких (адаптивных) мутациях нужно быть очень осторожными. Я бы сказал, что на сегодня стопроцентно надежных данных о том, что какие-то мутации меняют свойства вируса, просто нет. Конечно, за ними нужно будет внимательно следить, но пока таких данных нет.
— Хорошо, сейчас их нет, но можно ли хотя бы теоретически представить, что со временем коронавирус будет меняться в каком-то «плохом» направлении и станет сильно опаснее, чем есть сейчас?
— Ну смотрите, даже теория не говорит ничего определенного о том, в какую сторону должны изменяться свойства патогена. Нет такого требования, по которому он должен становиться опаснее или, наоборот, мягче: у нас есть и патогены, которые долго остаются достаточно мягкими, например какие-нибудь риновирусы. И есть патогены, которые оставались смертоносными, пока с ними не разобрались, скажем, оспа. Или остаются до сих пор, например ВИЧ.
Даже если какие-то направленные изменения будут происходить, это долгий процесс. Наверное, хороший пример здесь — вирус гриппа: мы действительно видим постепенную и плавную эволюцию вируса гриппа в человеческой популяции. Она много на что влияет, она влияет на способность нашей иммунной системы этот вирус узнавать. Но эта эволюция не меняет радикально свойств этого вируса. И нет такого, что вирус ослабляется или усиливается.
Вот, допустим, в 1968 году один из двух вариантов гриппа, которыми мы часто сейчас болеем, H3N2, был занесен в человеческую популяцию. В 2009 году это произошло с другим вариантом — H1N1. Казалось бы, можно ожидать, что сегодня H3N2 должен передаваться гораздо лучше, чем H1N1, просто потому что он появился раньше и у него было больше времени приспособиться к нам. Но ничего подобного: оба вируса ведут себя примерно одинаково и никаких принципиальных изменений в легкости их распространения с годами не происходит. При этом грипп мутирует примерно вдвое быстрее, чем новый коронавирус.
Конечно, мутации могут быть и очень важными. Например, у гриппа часть накапливающихся мутаций делают его «новым» и незнакомым для нашей иммунной системы; а некоторые другие мутации делают его устойчивым к лекарственным средствам — даже тем немногим, которые у нас есть. Поэтому за возникающими мутациями надо внимательно следить и их исследовать. Но это происходит в масштабе месяцев и лет, а не недель. Я не думаю, что новые мутации коронавируса — это наша самая насущная проблема прямо сегодня.