SARS-CoV-2 (Severe acute respiratory syndrome-related coronavirus 2, ранее 2019-nCoV) — оболочечный одноцепочный (+)РНК-вирус, относящийся к подроду Gurjit S. Randhawa et al. Machine learning using intrinsic genomic signatures for rapid classification of novel pathogens: COVID-19 case study , April 24, 2020 рода .
SARS-CoV-2 впервые выявлен в декабре 2019 года, вызывает опасное инфекционное заболевание COVID-19.
В январе 2020 года Всемирная организация здравоохранения объявила вспышку эпидемии, связанной с SARS-CoV-2, чрезвычайной ситуацией в области здравоохранения международного значения, а 11 марта 2020 года охарактеризовала принявшее мировой масштаб распространение болезни как пандемию.
История изучения
Вирус SARS-CoV-2 впервые обнаружен в декабре 2019 года в результате анализа нуклеиновой кислоты у пациента с пневмонией. 31 декабря 2019 года Всемирная организация здравоохранения была оповещена о нескольких случаях вирусной пневмонии, вызванной неизвестным патогеном. 7 января 2020 года информация о новом вирусе была подтверждена, а сам вирус был отнесён к коронавирусам. Первыми геном вируса полностью расшифровали службы здравоохранения Китая, 10 января его сделали публично доступным. До 12 января 5 геномов были зарегистрированы в базе данных GenBank, к 26 января их количество выросло до 28. За исключением самого раннего генома, геномы находятся под эмбарго в . Филогенетический анализ доступен через Nextstrain. 20 января 2020 года в китайской провинции Гуандун была подтверждена передача вируса от человека к человеку.
Коронавирусы, к которым относится SARS-CoV-2, обычно вызывают ОРВИ, но к этому же семейству относятся опасные вирусы SARS-CoV и MERS-CoV, вызывающие тяжёлый острый респираторный синдром и ближневосточный респираторный синдром соответственно. Коронавирусная инфекция является зооантропонозной, то есть возможна передача от животных к человеку. Выяснено, что источником SARS-CoV были циветы, а MERS-CoV — одногорбые верблюды. Возможно, что и в случае SARS-CoV-2 источником инфекции являются животные — генетический анализ вируса выявил схожесть с коронавирусами, распространёнными среди подковоносых летучих мышей, однако пока достоверно неизвестно, являются ли они изначальным источником инфекции. Сейчас же основным способом распространения вируса является передача от человека к человеку.
Учёные из разных стран проанализировали геном вируса и подтверждают тот факт, что вирус с очень большой долей вероятности имеет природное происхождение. Различные же теории заговоров создают атмосферу страха, слухи и предрассудки, подобные теории осуждаются научным сообществом. Вместе с генеральным директором ВОЗ учёные призывают продвигать научные доказательства вместо дезинформации.
Эпидемиология Максимальный инкубационный период до 14 дней. На стадии инкубационного периода выявление заболевших тепловизорами неэффективно, так как температура тела может быть в пределах нормы или быть незначительно завышенной.
По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний США предполагается, что передача инфекции происходит микрокаплями (droplets) и аэрозолем. В клинических рекомендациях Министерства здравоохранения Российской Федерации указано, что механизм передачи вируса аэрозольный (воздушно-капельный, воздушно-пылевой пути) и контактный. Данная информация основана на сильно устаревших данных: версии 1 от 29.01.2020. Последняя актуальная на начало ноября 2021 года: версия 13 от 14.10.2021 года .
Согласно последним данным, SARS-CoV-2 (как и SARS-CoV-1) способен оставаться жизнеспособным вне организма от 3 часов до 4 дней в зависимости от поверхности объекта. Наиболее стабильно вирус сохраняется на нержавеющей стали (2 суток) и пластике (3 суток). В этот период его концентрация снижается больше, чем на 3 порядка. В зависимости от условий концентрация вируса уменьшается в 2 раза на нержавеющей стали за первые 3-7 часов, а на пластике — за первые 5,5-9 часов. В воздухе концентрация вируса падает на порядок за 3 часа в лабораторных условиях, в то время как на стали — за 18-19 часов, а на пластике — за 20 часов и в редких исключениях за 22 часа. Нет какого-либо риска заражения при получении посылок или писем.
Индекс репродукции, по данным Китайского центра по контролю и профилактике заболеваний, оценивается , что по определению индекса соответствует количеству людей, которые заражаются от одного инфицированного, одно из исследований оценило среднее значение по состоянию на 22 января 2020 года в 2,2 (другое ранее проведённое исследование показывало диапазон 3,3—5,47). В общем случае, значения данного числа, большие 1, означают, что эпидемия будет распространяться, а уменьшить число помогают меры противодействия распространению инфекции.
Распространение вируса
Первые случаи заболевания COVID-19 были зарегистрированы в декабре 2019 года в китайском городе Ухань. Большинство заболевших китайские власти связали с местным оптовым рынком морепродуктов Хуанань, где продавались живые животные. На ранних этапах количество заражённых удваивалось примерно каждые 7,5 дней ; к середине января 2020 года вирус проник и в другие провинции Китая — этому способствовал статус Уханя как важного транспортного узла и возросшее число поездок в связи с приближающимся китайским Новым годом. Зимой 2019—2020 годов большинство новых случаев заболевания и смертей приходилось на Хубэй — провинцию Китая, центром которой является Ухань; однако уже 26 февраля количество новых случаев COVID-19 за пределами Китая превысило количество заражений в пределах этой страны. В конце января 2020 года Всемирная организация здравоохранения присвоила распространению заболевания статус «чрезвычайной ситуации международного значения», а в марте охарактеризовала его как пандемию.
Инфекция
Инфекция может протекать как в форме лёгкой острой респираторной вирусной инфекции, так и в тяжёлой форме. У большинства людей болезнь заканчивается выздоровлением, при этом специфических лечебных мероприятий не требуется. Осложнения тяжёлых случаев могут включать пневмонию или дыхательную недостаточность с риском смерти.
Вирусология
Таксономия
SARS-CoV-2 в таксономии коронавирусов Coronaviridae Orthocoronavirinae AlphacoronavirusBetacoronavirus SARS-CoV-1 SARS-CoV-2…Merbecovirus MERS-CoV…Embecovirus HCoV-HKU1 HCoV-OC43 …GammacoronavirusDeltacoronavirusLetovirinae
Последовательности бетакоронавируса обнаруживают сходство с бетакоронавирусами, выявленными у летучих мышей из Китая. Однако вирус генетически отличается от других коронавирусов, которые вызывают: тяжёлый острый респираторный синдром (SARS), известный также как атипичная пневмония, вызываемый вирусом SARS-CoV; ближневосточный респираторный синдром (MERS), вызываемый вирусом MERS-CoV.
SARS-CoV-2, как и SARS-CoV, является членом линии Beta-CoV B.
Структурная биология
По состоянию на 29 марта 2020 года выделено 2058 геномов вируса SARS-CoV-2, в котором уже заметны тенденции к эволюционированию. Как минимум 7 мутаций относятся к одному предку.
Длина РНК-последовательности SARS-CoV-2 составляет около 30 000 нуклеотидов.
РНК варианта Wuhan-Hu-1 (номер GenBank MN908947, RefCeq NC_045512) SARS-CoV-2 содержит 29 903 нуклеотида с нетранслируемыми участками длиной 281 и 325 нуклеотидов. Предполагаемые кодирующие области распределены по 10 белкам.
Генетически вирус на 80 % идентичен SARS-CoV.
Размер вириона порядка 50-200 нанометров. Белковое моделирование, осуществлённое на основе расшифрованного генома вируса, показало, что рецептор-связывающий может иметь достаточно высокую аффинность к белку человека ангиотензинпревращающий фермент 2 (АПФ2, англ. ACE2) и использовать его как точку входа в клетку. В конце января 2020 года две группы в Китае и США независимо друг от друга экспериментально показали, что именно АПФ2 является рецептором для вируса SARS-CoV-2, так же как и для вируса SARS-CoV. В марте 2020 в препринте статьи было выдвинуто предположение, что вирус для проникновения в клетки человека использует белок SP, с помощью которого взаимодействует с белком басигином (CD147) заражаемой клетки человека.
Варианты вируса
С начала вспышки болезни в Китае до марта 2020 года, на основе анализа 103 публично доступных геномов SARS-CoV-2 было обнаружено не менее 149 изменений. Как показало исследование, коронавирус выделился в два подтипа: наиболее часто встречающийся L (70 %) и S (30 %). Подтип L чаще встречался на ранних этапах вспышки в Ухане, однако к началу января 2020 года его частота снизилась. Человеческое вмешательство оказало сильное селективное давление на этот подтип, который может быть более агрессивен и распространяется быстрее. С другой стороны, сравнительная распространённость подтипа S, который эволюционно старее и менее агрессивен, вероятно, возросла в силу более слабого селективного давления.
Анализ 160 образцов генома SARS-CoV-2, выделенных у заболевших людей, показал, что разновидности коронавируса A и C распространены у европейцев и американцев, а разновидность B наиболее распространена в Восточной АзииPeter Forster, Lucy Forster, Colin Renfrew, Michael Forster. Phylogenetic network analysis of SARS-CoV-2 genomes , April 8, 2020Genetic Study Identifies Three Variants of SARS-CoV-2 Coronavirus , Apr 9, 2020.
Мутации вируса
Были обнаружены сотни мутаций SARS-CoV-2. Учёные работают над тем, чтобы установить, как это влияет на заразность и смертельность вируса. Учёные из Национальной лаборатории Лос-Аламос в штате Нью-Мексико анализируют вариации «шипа» вируса, придающего ему выразительную форму. По данным Global Initiative on Sharing All Influenza Data (GISAID), исследователи провели анализ информации из Британии на предмет заражённых коронавирусом в Шеффилде.
По результатам тестов было выявлено большее количество COVID-19 с такой мутацией вируса у людей. Учёные, однако, не выявили доказательств, что эти люди переболели коронавирусной инфекцией в тяжёлой форме или провели больше времени в больнице.
501.V2 Variant, найден в Южной Африке Кластер 5, найден в Дании. Результатом обнаружения стал карантин и умерщвление норок. VOC-202012/01, найден в Великобритании Омикрон-штамм SARS-CoV-2, выявлен в Ботсване, ЮАР в ноябре 2021 года B.1.640.2, выявлен в ноябре 2021 года на юге Франции
Иммунитет Иммунитет у переболевших сохраняется до 15 месяцев. Со временем иммунитет ослабевает, и примерно через 6 месяцев после первоначального заражения защита от повторного составляла примерно 80 % без существенной разницы в показателях повторного заражения между мужчинами и женщинами. Но для лиц в возрасте 65 лет и старше эта защита уменьшается до 47 %. В другом исследовании на протяжении 9 месяцев брали анализы у более чем 9500 человек из примерно 3500 случайно выбранных домохозяйств в Ухане, в результате около 40 % инфицированных вырабатывали нейтрализующие антитела, которые можно было обнаружить за весь период исследования.
Происхождение вируса 22 января 2020 года медицинский журнал «» опубликовал исследование китайских учёных, в котором пять геномов вируса SARS-CoV-2 сопоставили с 276 известными геномными последовательностями коронавирусов, поражающих людей и различных животных. По мнению учёных, построенное филогенетическое древо коронавирусов показывает, что новые вирусы появились ориентировочно два года назад от одного общего предка путём гомологичной рекомбинации между коронавирусом летучей мыши и, возможно, коронавирусом китайских змей — южнокитайского многополосного крайта или китайской кобры (обе разновидности змей продавались на рынке в Ухане в качестве )