Учёные обнаружили генетические пределы эволюции вируса COVID-19

 

По данным специалистов, после первых случаев заражения в конце 2019 года возбудитель инфекции быстро изменялся, формируя новые варианты, способные эффективно распространяться среди людей. Ранее считалось, что изменения структуры шиповидного белка могли открыть вирусу новые пути для мутаций. Однако проведённый анализ показал, что большинство новых штаммов возникали не за счёт принципиально иных генетических механизмов, а благодаря комбинациям уже существовавших мутаций.

 

Пандемия коронавирусной инфекции стала одним из самых масштабных кризисов последних десятилетий, повлияв на здоровье населения, экономику и социальную сферу во многих странах. Вместе с тем широкое применение современных технологий, включая массовое геномное секвенирование, позволило учёным собрать уникальный массив данных о развитии вируса. Используя эти сведения, исследователи проанализировали роль структурных ограничений белков в процессе его эволюции.

 

Для оценки изменений применялись различные вычислительные методы и сравнительные модели. Учёные выяснили, что на раннем этапе распространения вируса наблюдался период нейтрального генетического разнообразия, который завершился к концу 2020 года появлением вариантов с множественными мутациями. Такие штаммы, обладающие повышенной заразностью или способностью частично избегать иммунного ответа, были отнесены Всемирная организация здравоохранения к категории вызывающих обеспокоенность.

 

Тем не менее исследование не выявило признаков того, что структурные ограничения шиповидного белка существенно ослабли или сыграли решающую роль в появлении новых вариантов. Несмотря на интенсивное селективное давление и высокую частоту мутаций, стабильность этой ключевой структуры оставалась важным фактором, определяющим допустимые направления эволюции вируса.

 

Полученные результаты свидетельствуют о том, что возникновение новых штаммов связано преимущественно с функциональным взаимодействием уже известных мутаций, а не с расширением генетических возможностей возбудителя. По мнению авторов работы, такие выводы помогут лучше понять поведение других коронавирусов при переходе между видами и могут способствовать разработке более эффективных вакцин и противовирусных препаратов.