SARS-CoV-2

SARS-CoV-2 (от англ. Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2, коронавирус тяжёлого острого респираторного синдрома 2) — это одноцепочечный РНК-содержащий вирус рода Betacoronavirus семейства Coronaviridae, вызывающий коронавирусную инфекцию COVID-19. Является третьим известным зоонозным коронавирусом человека после возбудителей атипичной пневмонии (SARS-CoV) и ближневосточного респираторного синдрома (MERS-CoV). Относится к группе патогенности II (опасные) в системе классификации России и IV группе риска по классификации Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ).

Таксономия и филогения

Систематическое положение

SARS-CoV-2 принадлежит к подроду Sarbecovirus (ранее — клада 2Beta-CoV), линии B рода Betacoronavirus. Его генетическая последовательность на примерно 96 % идентична коронавирусу летучих мышей RaTG13, обнаруженному в провинции Юньнань (Китай), и на 91–92 % — вирусу Pangolin-CoV, выделенному от панголинов. Это указывает на вероятное естественное происхождение вируса от резервуарных хозяев — подковоносых летучих мышей (Rhinolophus spp.).

Генетическая структура

Геном SARS-CoV-2 представляет собой одноцепочечную РНК положительной полярности длиной около 29,9 тысяч нуклеотидов. Он содержит 14 открытых рамок считывания (ORF), кодирующих 29 белков. Ключевые структурные белки:

• S-белок (спайк-гликопротеин) — отвечает за прикрепление к рецептору ACE2 человека и слияние мембран;
• N-белок (нуклеокапсид) — связывает и защищает вирусную РНК;
• M-белок (матриксный) — формирует форму вириона и участвует в сборке;
• E-белок (оболочечный) — участвует в выработке вирусных частиц и патогенезе.

Геном содержит характерную для коронавирусов 5'-нетранслируемую область (UTR) и 3'-полиадениловый хвост. Именно S-белок определяет тропизм вируса к клеткам дыхательных путей и кишечника человека.

Структура вириона

Вирион SARS-CoV-2 имеет сферическую форму диаметром 60–140 нанометров. Состоит из:

• Липидной оболочки — производной от мембраны клетки-хозяина;
• Спайковых шипов (тримеры S-белка, 9–12 нм в длину), создающих характерный вид «короны» при электронной микроскопии;
• Рибонуклеопротеидного комплекса — спирально упакованная РНК с N-белком.

Спайковый белок состоит из двух субъединиц: S1 (глобулярная, содержит рецептор-связывающий домен RBD) и S2 (стеблевая, обеспечивает слияние с мембраной). Мутации в RBD, особенно в участках N501Y, K417N/T и E484K, влияют на инфекционность и способность уклоняться от иммунного ответа.

Патогенез и передача

Механизм заражения

Вирус проникает в клетки человека через связывание S-белка с ангиотензин-превращающим ферментом 2 (ACE2), экспрессированным на эпителии лёгких, кишечника, почек, сердца и других органов. Для инвазии необходима активация S-белка трансмембранными протеазами серинового типа (TMPRSS2) или фурином. После эндоцитоза происходит слияние мембран и высвобождение РНК в цитоплазму.

Репликация

Репликативный цикл начинается с трансляции ORF1a/ORF1ab в полипротеины pp1a и pp1ab, разрезаемые протеазами (Mpro, PLpro) на 16 неструктурных белков. РНК-зависимая РНК-полимераза (RdRp, nsp12) синтезирует дочерние РНК. Сборка вирионов происходит в эндоплазматическом ретикулуме и аппарате Гольджи.

Пути передачи

Основной путь — воздушно-капельный (аэрозольный) при кашле, чихании и разговоре на расстоянии менее 1,5–2 метров. Возможна контактная передача через загрязнённые поверхности (фомиты) и, реже, фекально-оральным путём. Инкубационный период обычно составляет 2–14 дней (медиана 5–6 дней). Вирус сохраняется в аэрозолях до 3 часов, на нержавеющей стали и пластике — до 2–3 суток.

Эпидемиология

Глобальная пандемия

Впервые выявлен в декабре 2019 года в городе Ухань (провинция Хубэй, КНР) как причина случаев пневмонии неизвестной этиологии. 30 января 2020 года ВОЗ объявила чрезвычайную ситуацию международного значения в области общественного здравоохранения, а 11 марта 2020 года — пандемию. По состоянию на начало 2024 года зарегистрировано более 770 миллионов подтверждённых случаев инфекции и около 7 миллионов летальных исходов (данные Университета Джонса Хопкинса). Реальные показатели заболеваемости и смертности оцениваются выше из-за недостаточности тестирования.

Эволюция и варианты

Вирус постоянно мутирует. ВОЗ ввела систему обозначения вариантов греческими буквами:

• Альфа (B.1.1.7) — впервые выявлен в Великобритании в сентябре 2020 года;
• Бета (B.1.351) — ЮАР, май 2020;
• Гамма (P.1) — Бразилия, ноябрь 2020;
• Дельта (B.1.617.2) — Индия, октябрь 2020; характеризовался повышенной заразностью;
• Омикрон (B.1.1.529) — впервые выделен в Ботсване и ЮАР в ноябре 2021 года. Отличается многочисленными мутациями в S-белке, высокой контагиозностью и частичным уходом от иммунитета, но меньшей патогенностью по сравнению с дельта-штаммом.

В России мониторинг циркулирующих вариантов осуществляет Роспотребнадзор через систему секвенирования геномов.

Диагностика

Лабораторные методы

Основной метод диагностики COVID-19 — полимеразная цепная реакция с обратной транскрипцией (ОТ-ПЦР) мазков из носоглотки и ротоглотки. Исследование выявляет РНК вируса, чаще всего гены E, N или RdRp. Чувствительность метода достигает 90–95 % при правильном взятии материала.

Экспресс-тесты на антигены (иммунохроматография) выявляют N-белок и используются для быстрой массовой диагностики, имеют чувствительность 80–90 %. Тесты на антитела (серологические) определяют иммунный ответ, но не пригодны для острой фазы.

Клинические критерии

В типичных случаях учитывается наличие симптомов ОРВИ, потери обоняния и вкуса, изменений на компьютерной томографии (КТ) лёгких (симптом «матового стекла», консолидации). В России диагноз подтверждается положительным результатом ОТ-ПЦР.

Лечение

Этиотропная терапия

Прямых противовирусных средств с высокой эффективностью ограниченное число:

• Ремдесивир (веклури) — ингибитор РНК-полимеразы, рекомендован для пациентов с кислородной поддержкой, сокращает сроки выздоровления;
• Фавипиравир («Авифавир» в России) — применяется при лёгких и среднетяжёлых формах;
• Паксловид (нирматрелвир/ритонавир) — ингибитор протеазы Mpro, разрешён для раннего приёма;
• Молнупиравир — аналог нуклеозидов, действует на ранних стадиях.

Патогенетическая терапия

При цитокиновом шторме (высвобождении провоспалительных цитокинов) применяют глюкокортикостероиды (дексаметазон, 6 мг/сут), а также ингибиторы интерлейкина-6 (тоцилизумаб, сарилумаб) и в меньшей степени — кислородотерапию и неинвазивную вентиляцию лёгких.

Вакцинация

Первые зарегистрированные вакцины — «Спутник V» (аденовирусный вектор, Гам-КОВИД-Вак, Россия, август 2020), BNT162b2 (мРНК, Pfizer/BioNTech) и mRNA-1273 (Moderna). В настоящее время доступны обновлённые вакцины под варианты Омикрон, в России — «Спутник Лайт» и бустерная вакцина. Эффективность вакцин против тяжёлого течения сохраняется на уровне >80 % даже после появления новых сублиний.

Социальное и экономическое влияние

Пандемия COVID-19 привела к глобальному экономическому спаду: снижению мирового ВВП на 3,5 % в 2020 году (оценка МВФ). В России потери ВВП в 2020 году составили около 2,7 %. Введённые карантинные меры (локдауны, социальное дистанцирование, масочный режим) затронули все отрасли. Сформировался феномен «постковидного синдрома» — длительных симптомов (утомляемость, слабость, нарушения дыхания) у 10–20 % переболевших.

Природный резервуар и гипотезы происхождения

Наиболее вероятным природным резервуаром SARS-CoV-2 считаются подковоносы (Rhinolophus affinis). Промежуточным хозяином, по одной из гипотез, мог быть панголин (Manis javanica), у которого обнаружены коронавирусы с почти идентичным RBD. Рынок морепродуктов Хуанань в Ухане рассматривается как место первичной зоонозной передачи. Заключение миссии ВОЗ (2021) указало, что «утечка из лаборатории» маловероятна, но не исключается полностью. В России Институт проблем экологии и эволюции РАН и «Вектор» проводят наблюдения за природными очагами коронавирусов у летучих мышей.

Интересные факты

• Полное название вируса — Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 — было присвоено Международным комитетом по таксономии вирусов (ICTV) 11 февраля 2020 года.
• S-белок SARS-CoV-2 имеет рекордную для коронавирусов длину (1273 аминокислотных остатка) и содержит множество сайтов гликозилирования, защищающих его от нейтрализующих антител.
• В российской клинической практике для лечения COVID-19 используется препарат «Умифеновир» (Арбидол), но доказательная база его эффективности ограничена.

Источники

1. Gorbalenya A.E. et al. The species Severe acute respiratory syndrome-related coronavirus: classifying 2019-nCoV and naming it SARS-CoV-2 // Nature Microbiology. — 2020. — Vol. 5. — P. 536–544.
2. World Health Organization. Clinical management of COVID-19: living guideline. — 2023.
3. Zhou P. et al. A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin // Nature. — 2020. — Vol. 579. — P. 270–273.
4. Министерство здравоохранения Российской Федерации. Временные методические рекомендации «Профилактика, диагностика и лечение новой коронавирусной инфекции (COVID-19)». — Версия 18 (2024 г.).
5. Роспотребнадзор. Оценка циркуляции вариантов SARS-CoV-2 на территории Российской Федерации. — 2023–2024 гг.
6. Harvey W.T. et al. SARS-CoV-2 variants, spike mutations and immune escape // Nature Reviews Microbiology. — 2021. — Vol. 19. — P. 409–424.
7. Johns Hopkins University. COVID-19 Dashboard. — 2024.