Corona¶

Corona — это семейство положительно-заряженных РНК-содержащих вирусов (Coronaviridae), вызывающих заболевания у млекопитающих и птиц. У человека коронавирусы обычно поражают верхние дыхательные пути, но некоторые штаммы (например, SARS-CoV, MERS-CoV, SARS-CoV-2) способны вызывать тяжёлые острые респираторные синдромы с высокой летальностью. Название происходит от лат. corona (венец, корона) из-за характерной формы вириона, покрытого шиповидными отростками (пепломерами S), напоминающими корону.

¶История открытия и изучения

Первые коронавирусы были выделены в 1937 году от кур с инфекционным бронхитом (вирус IBV). В 1965 году британский вирусолог Дэвид Тиррелл изолировал первый человеческий коронавирус (штамм B814) от пациента с насморком. В 1968 году группа учёных под руководством Дж. Алмейды предложила название «коронавирусы» на основе электронно-микроскопических снимков.

Долгое время коронавирусы считались возбудителями лёгких сезонных простуд (штаммы 229E, OC43, NL63, HKU1). Ситуация изменилась в 2002–2003 годах, когда в провинции Гуандун (Китай) возникла вспышка тяжёлого острого респираторного синдрома (SARS), вызванного вирусом SARS-CoV. Пандемия унесла жизни 774 человек (по данным ВОЗ) и продемонстрировала зоонозный потенциал коронавирусов.

В 2012 году в Саудовской Аравии был выявлен ближневосточный респираторный синдром (MERS), ассоциированный с коронавирусом MERS-CoV. Летальность достигала 34%, но передача между людьми оставалась ограниченной.

Наиболее масштабной стала пандемия COVID-19, вызванная вирусом SARS-CoV-2, начавшаяся в декабре 2019 года в Ухане (Китай). По состоянию на 2023 год, по данным ВОЗ, в мире зарегистрировано более 770 миллионов случаев заболевания и около 7 миллионов смертей.

¶Классификация

¶Таксономия

Коронавирусы относятся к отряду Nidovirales, подотряду Cornidovirineae, семейству Coronaviridae. Семейство делится на два подсемейства:

Orthocoronavirinae (собственно коронавирусы) — включает 4 рода:
Alphacoronavirus (вирусы человека 229E, NL63)
Betacoronavirus (SARS-CoV, MERS-CoV, SARS-CoV-2, OC43, HKU1)
Gammacoronavirus (птичьи вирусы, например, IBV)
Deltacoronavirus (свиные и птичьи вирусы)

¶Филогенетические группы

По генетическому сходству коронавирусы делят на клады (линии). Например, SARS-CoV-2 относится к линии B (Sarbecovirus) рода Betacoronavirus.

¶Строение и геном

¶Структура вириона

Коронавирусная частица (вирион) имеет сферическую форму диаметром 80–160 нм. Основные структурные компоненты:

Липидная оболочка — происходит из мембраны клетки-хозяина.
S-белок (Spike) — шиповидные отростки, отвечающие за прикрепление к рецептору клетки (ACE2 для SARS-CoV-2) и слияние мембран.
M-белок (Membrane) — трансмембранный гликопротеин, формирующий каркас оболочки.
E-белок (Envelope) — малый белок, участвующий в сборке вириона.
N-белок (Nucleocapsid) — связывает и упаковывает РНК.

¶Геном

Геном представлен одноцепочечной положительной РНК длиной 26–32 тыс. нуклеотидов — самый большой среди РНК-вирусов. Он содержит 5'-нетранслируемую область (UTR), 6–10 открытых рамок считывания (ORF) и 3'-UTR. Ключевые гены:

ORF1a/ORF1ab — кодируют полипротеины, расщепляемые вирусными протеазами на 16 неструктурных белков (nsp), включая РНК-зависимую РНК-полимеразу (RdRp).
Гены S, M, E, N — структурные белки.
Дополнительные ORF (например, ORF3a, ORF6, ORF7a) — вспомогательные белки, подавляющие иммунный ответ.

¶Жизненный цикл

Прикрепление — S-белок связывается с рецептором клетки (ACE2, DPP4, амино-пептидаза N).
Слияние — после протеолитического разрезания S-белка (например, ферментом TMPRSS2) происходит слияние мембран.
Высвобождение РНК — геномная РНК попадает в цитоплазму.
Трансляция — рибосомы синтезируют полипротеины, которые расщепляются протеазами на nsp.
Репликация и транскрипция — RdRp синтезирует отрицательную цепь РНК, затем с неё — новые геномные и субгеномные РНК.
Сборка — структурные белки транспортируются в эндоплазматический ретикулум (ЭПР) и аппарат Гольджи, где формируются вирионы.
Выход — вирионы высвобождаются из клетки путём экзоцитоза.

¶Патогенез и иммунный ответ

Коронавирусы поражают эпителиальные клетки дыхательных путей, а также клетки кишечника, печени, почек и эндотелия сосудов (при системной инфекции). Вирус вызывает:

Цитопатический эффект (гибель клеток).
Чрезмерный воспалительный ответ («цитокиновый шторм»), особенно при COVID-19.
Нарушение свёртываемости крови (тромбозы).

Иммунный ответ включает:

Врождённый — интерфероны I и III типа, естественные киллеры.
Адаптивный — нейтрализующие антитела (против S-белка) и Т-клетки (CD4+, CD8+).

¶Эпидемиология

Коронавирусы широко распространены среди животных (летучие мыши, верблюды, птицы, свиньи). Зоонозная передача — основной путь появления новых штаммов у человека. Человеческие коронавирусы (HCoV) передаются воздушно-капельным, контактным и фекально-оральным путями.

¶Сезонность

Штаммы 229E, OC43, NL63, HKU1 циркулируют круглогодично с пиком в зимне-весенний период.

¶Пандемии

SARS (2002–2003) — 8096 случаев, 774 смерти (летальность 9,6%).
MERS (2012–настоящее время) — около 2600 случаев, >900 смертей (летальность ~35%).
COVID-19 (2019–2023) — более 770 млн случаев, ~7 млн смертей (летальность ~0,9% по данным ВОЗ).

¶Диагностика

Основные методы:

ПЦР в реальном времени (RT-qPCR) — выявление РНК вируса в мазках из носоглотки.
Экспресс-тесты на антиген — определение S- или N-белка.
Серологические тесты — выявление антител IgM/IgG.
Секвенирование — для идентификации вариантов (например, «Омикрон» BA.5).

¶Лечение и профилактика

¶Лечение

Специфических противовирусных препаратов для всех коронавирусов нет. При COVID-19 применяются:

Ремдесивир (ингибитор RdRp).
Молнупиравир (мутаген).
Моноклональные антитела (например, бамланивимаб).
Глюкокортикоиды (дексаметазон) при цитокиновом шторме.

Для HCoV-229E/OC43 — симптоматическая терапия.

¶Вакцины

Против COVID-19 разработаны вакцины разных типов:

МРНК-вакцины (Pfizer/BioNTech, Moderna).
Векторные (AstraZeneca, Johnson & Johnson, «Спутник V»).
Инактивированные (Sinovac, «КовиВак»).
Субъединичные (Novavax).

Вакцинация снижает риск тяжёлого течения и смерти.

¶Профилактика

Мытьё рук, ношение масок, социальное дистанцирование.
Изоляция больных.
Санитарный контроль на границах.

¶Варианты и мутации

Коронавирусы обладают высокой мутационной изменчивостью (ошибки RdRp ~10⁻⁴ на нуклеотид за цикл). У SARS-CoV-2 выделены варианты, вызывающие озабоченность (VOC):

«Альфа» (B.1.1.7) — повышенная заразность.
«Бета» (B.1.351) — уход от иммунитета.
«Гамма» (P.1) — реинфекции.
«Дельта» (B.1.617.2) — высокая вирулентность.
«Омикрон» (B.1.1.529) — крайне высокая заразность, сниженная летальность.

¶Исследования и перспективы

Изучение коронавирусов продолжается в нескольких направлениях:

Разработка универсальных вакцин против всех бета-коронавирусов.
Мониторинг зоонозных резервуаров (летучие мыши, панголины).
Создание панелей антител и противовирусных препаратов широкого спектра.
Моделирование пандемического потенциала новых штаммов.

¶Источники

Всемирная организация здравоохранения (WHO). «Coronavirus disease (COVID-19) pandemic». 2023.
Национальный центр биотехнологической информации (NCBI). «Coronaviridae». Taxonomy Browser.
Филдс Б., Книп Д. «Virology». 6-е издание. Wolters Kluwer, 2013.
Чен Ю., Лю Ц. «Coronavirus: a comprehensive review». Virology Journal, 2020.
Российская академия наук. «Коронавирусы: структура, репликация, патогенез». 2022.
Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор). «Информация о COVID-19». 2023.

BFOmetr — база данных и аналитика по компаниям России.

На главную BFOmetr →