Ученые проследили за эволюцией коронавируса в России

20 июля 2020
55

Объединив филогенетический анализ геномов SARS-CoV-2 с данными по поездкам ученые восстановили ранние этапы вспышки COVID-19 в России. Предки 211 исследованных изолятов попали к нам в конце февраля — начале марта 2020 года в результате 66 переносов из Европы и одного переноса из Китая. Это примерно один перенос на три вирусных генома, и исследователи предполагают, что истинное количество переносов было гораздо выше и оценка будет расти при увеличении выборки. Впоследствии они дали начало местным вирусным линиям, самая большая линия относится к крупнейшей в Санкт-Петербурге вспышке COVID-19 в Центре имени Вредена. Препринт работы выложен на сайте medrxiv.org

Благодаря объединенным усилиям ученых со всего мира в базе GISAID — основном хранилище вирусных геномов SARS-CoV-2 — за полгода накопилось порядка 66 тысяч последовательностей. Это беспрецедентный объем данных такого рода в истории науки, по которым можно детально проследить за распространением вируса по планете и его эволюцией. Несмотря на то, что Россия входит в топ пять стран по количеству заболевших COVID-19, местные вирусные геномы сильно недопредставлены в базе — на сегодняшний день их всего 253 (это на 14 меньше чем во всей Финляндии). Тем не менее, комбинированный анализ местных, зарубежных геномов и данных о перелетах позволяет частично проследить за развитием эпидемии в России. 

Группа исследователей из Москвы и Санкт-Петербурга под руководством Георгия Базыкина (Georgii Bazykin) из Сколтеха провела анализ 211 вирусных геномов, собранных на ранних этапах вспышки с 11 по 23 апреля. 135 образцов секвенировали в Институте Смородинцева, а еще 76 взяли из базы GISAID. Получившийся набор данных неплохо отражал картину эпидемии, главными центрами которой в стране поначалу были Москва и Санкт-Петербург. Восстанавливая родство вирусов ученые насчитали 67 событий завоза из-за границы. Последовательности примерно трети образцов совпали с вирусами зарубежных линий, еще треть образует свои, внутрироссийские клады, а последняя треть — одиночные последовательности, слегка отличающиеся от своих зарубежных предков. Из-за недостаточности данных, быстрого распространения вируса между странами и относительно низкой скорости мутации вируса, — всего одна мутация на пару-тройку заражений — точно зафиксировать каждую миграцию не получилось. Судя по данным перелетов, часть линий могла быть завезена параллельно из разных стран, а для других линий непосредственные переносчики наоборот оказались потеряны, — среди протестированных пациентов не оказалось людей, летавших за границу. Авторы статьи отмечают, что, поскольку вирусных образцов не очень много, то оценка количества миграций может быть сильно занижена и на самом деле количество случаев завоза вирусов и их разнообразие может быть сильно больше.

Судя по тому, какие вирусы оказались представлены в России, февральское закрытие границы с Китаем оказалось эффективной мерой и сдержало проникновение вируса оттуда. Самые популярные в России линии (B1, B.1.1, B1.*) оказались популярны и в Европе, а азиатскими линиями (A, B, B2), составлявшими примерно половину всего разнообразия на конец марта, заразились всего четверо из 211 человек. Резкое сокращение авиасообщения в марте, когда в России обнаружили первых заболевших, тоже дало, по видимости, свои результаты, — вирусов, «улетевших» из России в другие страны исследователи не обнаружили. Отдельно ученые рассмотрели самый большой кластер заболевших, — пациентов и врачей из Центра имени Вредена, где случилась самая крупная вспышка COVID-19 в Санкт-Петербурге. Первый заболевший там появился предположительно 27 марта, а 7-9 апреля госпиталь был закрыт на карантин, из-за которого 474 пациента и 270 медицинских работников оказались заперты там на 35 дней. Образцы 52 вирусов из этого госпиталя легли в три отдельные группы, что говорит о том, что вирус был занесен туда не один раз. Как минимум, различия между двумя группами так велики, что в противном случае им потребовалась бы пара месяцев для того чтобы мутировать друг в друга.