SARS-CoV-2 — коронавирусът, причинител на COVID-19: дефиниция и произход

Генетичният материал на този вирус показва много сходства с SARS-CoV (79,5%) и коронавирусите на прилепите (96%). Това означава, че вирусът може би първоначално е дошъл от прилепите. Учените направиха още експерименти, които показаха, че вирусът вероятно е преминал от прилепите към междинен гостоприемник, т.е. друго животно между прилепите и хората. Вирусите в това друго животно са се променили с течение на времето, докато са могли да заразят хората. Учените са почти сигурни, че първоначалното животно е било прилеп, но не са сигурни кое е било междинното животно. Някои учени смятат, че това може да е бил панголин, тъй като има коронавируси, които живеят при панголините, въпреки че те не са точно същите като SARS-CoV-2 или тези при прилепите. Панголините са застрашен вид и купуването, продаването или пренасянето им от място на място е незаконно в Китай и много други страни. Но люспите им са съставка в много традиционни китайски лекарства, така че те често се продават на черния пазар.

Въпреки че SARS-CoV-2 се появява при прилепите, учените забелязват, че прилепите не се разболяват и не умират от него. Те смятат, че това е така, защото прилепите имат много внимателна имунна система, която се бори с вируса, без да предизвиква възпаление. Поради тази причина учените изучават прилепите.

Учените все още проучват заразяването с SARS-CoV-2 при животните, но е потвърдено, че само един вариант на щама се разпространява сред норките, което се превърна в огромен проблем в световен мащаб. Той предизвиква страх и у хората, тъй като се съобщава за случаи на предаване на COVID-19 от норки на хора. Твърди се, че котките, кучетата и другите бозайници са изложени на относителен риск, но как могат да се заразят, все още е загадка.

В началото на февруари 2020 г. Групата за изследване на коронавирусите към Международния комитет по таксономия на вирусите даде официалното си име SARS-CoV-2 - втори коронавирус на внезапния остър респираторен синдром. Преди това хората наричаха вируса "2019-nCoV", за "нов (нов) коронавирус, който се появи през 2019 г.". Изследователската група избира това име, защото новият вирус е толкова подобен на друг вирус, който вече се нарича SARS-CoV без номер.

Първо, вирусът навлиза в клетката с помощта на протеина S или протеина spike, който се изразява на повърхността на вируса отвъд неговата обвивка. Протеинът spike се свързва с човешкия клетъчен рецептор hACE2 или човешкия ангиотензин-конвертиращ ензим 2 . ACE2 се открива върху клетките на епителната клетъчна обвивка на белите дробове, бъбреците и червата. След прикрепването на S-белтъка към вируса, S-белтъкът се разделя на два компонента - глава S1 и стъбло S2 . Главата S1 вече е в състояние да се свърже с рецептора TMPRSS2 , който е серинов протеазен ензим, съдържащ трансмембранен домейн. Взаимодействието на TMPRSS2 и S1 предизвиква сливане на клетъчната мембрана на човешката клетка с тази на вируса, което води до навлизане на вирусния геном в клетките през ендозомите. Вирусният геном в ендозомите, които се превръщат в лизозоми, се обработва от катепсин, който след това се репликира в човешките клетки и се освобождава след опаковане и съзряване на вируса в клетките, за да зарази други. През октомври 2020 г. учените заявиха, че са видели как SARS-CoV-2 използва друг рецептор - Neuropilin-1, за да навлезе в клетките с помощта на мястото за разцепване на фурин в генома си, което не е открито в нито един от предишните му предшественици.

SARS-CoV-2 може да инфектира много видове клетки, но най-често инфектира клетките на дихателната система, като например клетките на носа, фаринкса и белите дробове. Тъй като се намира в клетките в носа, той може да се разпространи чрез аерозол или капки, когато хората дишат, говорят, кашлят или кихат.

В разширяващата се част на белите дробове, белодробните алвеоли, има два основни типа клетки. Едната клетка, тип I, поглъща кислород от въздуха, т.е. извършва се газообмен. Другата, тип II, произвежда повърхностноактивни вещества, които помагат за поддържането на течност в белите дробове, чистота, липса на инфекции и т.н. COVID-19 намира път към клетката тип II, произвеждаща сърфактант, и я задушава, като размножава вируса COVID-19 в нея. Всяка клетка от тип II, която е убита от вируса, предизвиква екстремна реакция в белите дробове. Течности, гной и мъртви клетки заливат белия дроб, причинявайки коронавирусно белодробно заболяване.

Увреждане на белите дробове

Учените изследват белите дробове на хора, починали от COVID-19. Те ги сравнили с белите дробове на хора, починали от грип А, и с белите дробове на хора, които са починали, но не са имали проблеми с белите дробове. Видели са, че клетките, от които се състои обвивката на кръвоносните съдове в белите дробове, са били по-увредени в белите дробове на пациенти с COVID-19 и е имало повече съсирвания на кръвта. Най-важната разлика, която учените виждат, е, че в белите дробове са започнали да растат нови кръвоносни съдове.

През февруари 2020 г. Световната здравна организация обяви, че е избрала име на заболяването, причинено от SARS-CoV-2: COVID-19. "Covi" означава "коронавирус", "D" - "болест", а "19" - 2019 г. Те казаха, че не искат в името да има някаква личност, място или животно, като "Ухан" или "панголин", защото тогава хората могат да обвинят за болестта това място, личност или животно. Искали също така името да е лесно за произнасяне на глас.

Според Центъра за контрол и превенция на заболяванията в САЩ COVID-19 кара хората да се чувстват зле по различни начини, но обикновено засяга белите дробове. Хората обикновено кашлят и имат затруднения с дишането. Често те имат и треска, втрисане, главоболие, болки в мускулите или проблеми с вкуса или мириса.

Според проучване, проведено през април 2020 г. от Американската гастроентерологична асоциация, COVID-19 може да накара болните да повръщат или да имат диария, но това се случва рядко. Според тях около 7,7% от пациентите с COVID-19 са повръщали, около 7,8% са имали диария и около 3,6% са имали болки в стомаха.

Обезболяващи

Проучване, проведено в Университета на Аризона, установи, че SARS-CoV-2 може да попречи на заразения човек да чувства болка. Това става чрез отделяне на съдов ендотелен растежен фактор-А, който се свързва с рецептора на човешкия организъм за невропилин. По този начин болните хора не усещат болка, не знаят, че са болни, и разпространяват вируса повече, отколкото ако можеха да усещат болка.

Вирусът SARS-CoV-2 прилича на кръгла топка с шипове наоколо. Вирусът се състои от четири части: шипове, мембрана, обвивка и генетичен материал на вируса, или рибонуклеинова киселина (РНК) Всяка от тези четири части е различна белтъчна молекула. Шиповете, мембраната и обвивката заедно се наричат вирусна обвивка или външен слой на вируса.

SARS-CoV-2 е РНК вирус с положителна верига, което означава, че той използва рибонуклеинова киселина (РНК), за да съхранява моделите за създаване на необходимите му протеини, вместо да използва ДНК, както правят хората и другите многоклетъчни живи същества.

В началото на 2020 г. някои хора започнаха да мислят, че SARS-CoV-2 може да е бил създаден нарочно в лаборатория на Института по вирусология в Ухан и пуснат в Ухан като оръжие. Когато лидерът на Иран, аятолах Хаменей, заяви, че не желае Съединените щати да помагат на страната му срещу коронавируса, той назова идеята, че американците са направили вируса нарочно, за да навредят на иранците, като една от причините: "Не знам доколко това обвинение е реално, но когато то съществува, кой със здравия си разум би ви се доверил да му донесете лекарства?" - каза Хаменей.

Едно проучване на Pew Research показва, че 29% от отговорилите американци смятат, че SARS-CoV-2 може да е създаден в лаборатория нарочно, а 23% - че може да е създаден в лаборатория случайно. Проучване, проведено сред хора в Обединеното кралство, показа, че много от тях смятат, че COVID-19 е причинен от безжичните мрежи 5G.

На 17 март 2020 г. учени от Колумбийския университет и други места публикуваха статия в Nature Medicine, в която показват, че SARS-CoV-2 почти сигурно не е създаден от хора в лаборатория. Те са направили това, като са сравнили геномите на различни вируси един с друг. Учените видели, че SARS-CoV-2 не съответства на нито един от вече съществуващите вирусни гръбнаци, които вирусолозите могат да използват. Статията в Nature Medicine скоро се превърна в една от най-цитираните научни статии на всички времена.

Няма фиксирани лекарства за лечение на COVID-19, но има различни лекарства, които са одобрени за употреба, като хидроксихлороквин и ремдезивир, които са описани по-долу. Експериментира се и с други антивирусни лекарства, терапия с интерферон и комбинация от антивирусни и интерферонни препарати, за да се получи възможно най-добрият резултат за пациентите. Тези лечения се използват за намаляване на симптомите и за поддържане на комфорта на пациентите.

През април 2020 г. учени от университета в Питсбърг съобщиха, че са създали ваксина, наречена PittCoVacc, и са я тествали върху мишки.

Друг екип от учени, ръководен от д-р Йозеф Пенингер от Университета на Британска Колумбия, изобретява лекарство, наречено APN01, и го тества в инженерна човешка тъкан, т.е. човешки клетки, събрани в лаборатория, за да изглеждат и да се държат така, сякаш са в тялото. Учените научиха, че добавянето на разтворим човешки рекомбинантен ангиотензин конвертиращ ензим 2 (ACE2) към тези тъкани, заразени с SARS-CoV-2, затруднява възпроизвеждането на вируса.

В края на април 2020 г. екип от Оксфордския университет обяви, че е разработил ваксина срещу COVID-19. Националният здравен институт на САЩ я тества при маймуни резус и тя работи. Учените от Оксфорд заявиха, че тъй като вече са работили по ваксина срещу друг коронавирус, са имали предимство при работата по такава за SARS-CoV-2. Учените заявиха, че ще се опитат да тестват ваксината си върху 6000 души до края на май 2020 г. и че ваксината им може да бъде готова за употреба от хората през септември 2020 г.

В средата на май 2020 г. компания, наречена Moderna, заяви, че е тествала своята ваксина с мРНК при четиридесет и пет души и осем от тях са произвели антитела, но не публикува конкретни данни, нито статия в научно списание. Анна Дърбин от университета "Джон Хопкинс" заяви, че е твърде рано да се каже дали хората ще запазят антителата достатъчно дълго, за да може ваксината да действа. Американската администрация по храните и лекарствата даде на Moderna разрешение да тества отново ваксината при повече хора. Главният медицински директор на Moderna заяви, че ваксината може да бъде готова през януари 2021 г.

Хидроксихлороквин

Някои хора смятат, че хидроксихлороквинът, лекарство, което се дава на хора с малария, лупус и артрит, може да действа срещу COVID-19, а други - не. Едно проучване от Китай показва, че пациентите с COVID-19, които са приемали хидроксихлороквин, са се подобрили по-бързо, но проучването не е било рецензирано. Други проучвания във Франция и Китай изглежда са показали, че хидроксихлороквинът помага, но проучванията не са включвали контролни групи, което означава, че лекарите не са сравнявали пациентите, които са приемали хидроксихлороквин, с пациенти, които не са го приемали, така че не са могли да бъдат сигурни дали хидроксихлороквинът им помага или е нещо друго. През март Администрацията по храните и лекарствата на САЩ даде разрешение на лекарите да дават хидроксихлороквин на пациентите с COVID-19.

Президентът на Съединените щати Доналд Тръмп предположи, че лекарството за малария хидроксихлороквин може да помогне за лечението на COVID-19, но д-р Антъни Фаучи, който е част от официалния екип на Белия дом по коронавирусите, заяви, че никой не може да знае дали хидроксихлороквинът действа срещу SARS-CoV-2. В началото на април New York Times съобщи, че президентът Тръмп има "малък личен финансов интерес" в Sanofi, една от компаниите, които произвеждат хидроксихлороквин, което означава, че ако компанията продава повече хидроксихлороквин, той ще има по-голямо богатство.

В началото на април Фаучи заяви: "Данните са наистина само в най-добрия случай предполагаеми. Има случаи, които показват, че може да има ефект, а има и други, които показват, че няма ефект." Д-р Меган Л. Ранни от университета Браун заяви, че хидроксихлороквинът може да причини сърдечни пристъпи и други проблеми. Други лекари се притесняват, че ако хората приемат хидроксихлороквин за COVID-19, няма да остане достатъчно за хората с малария, лупус и артрит. Все пак някои болници дават хидроксихлороквин на пациенти с COVID-19, които са много болни, защото лекарите смятат, че рискът си заслужава.

Учени от Франция и Китай провеждат допълнителни проучвания върху по-големи групи пациенти, приемащи хидроксихлороквин. Те са наблюдавали пациенти, които са приемали лекарството и друго лечение заедно, и пациенти, които са приемали само другото лечение. И двете проучвания показали, че хидроксихлороквинът не помага и предизвиква странични ефекти. И двете проучвания са публикувани през май 2020 г.

Remdesivir

Някои учени смятат, че лекарството ремдезивир, което е изобретено като лекарство за ебола, може да действа срещу SARS-CoV-2. Ремдезивир действа срещу някои вируси. Ремдезивир вече е бил тестван при хора, така че лекарите вече са знаели, че няма да навреди на пациентите, дори и да не ги оздрави. Тъй като учените вече са знаели, че ремдезивир е безопасен, те са могли веднага да започнат да го тестват върху хора.

В едно от проучванията лекарите са дали лекарство, наречено ремдезивир, на 61 пациенти с COVID-19 по принципа на състраданието, което означава, че са им дали лекарството, тъй като не е имало друго налично лечение. Учените изследват 53 от тези пациенти и установяват, че 68% от тях се подобряват, 13% умират, а 25% имат сериозни странични ефекти. Но тъй като в проучването не е имало контролна група, което означава, че тези пациенти не са били сравнени с други пациенти с COVID-19, които не са приемали ремдезивир, и тъй като в експеримента са участвали само 53 души, учените трябва да проведат още проучвания, преди да са сигурни, че ремдезивир действа.

Председателят и главен изпълнителен директор на компанията, която произвежда ремдезивир, Дейвид О'Дей, заяви, че ремдезивир може да действа по-добре при някои пациенти, отколкото при други, и поиска от учените да проведат много различни видове проучвания.

През октомври 2020 г. Националният институт по здравеопазване съобщи на света резултатите от своите тестове: Те са изследвали 11 000 души и са установили, че ремдезивир не е помогнал да се запази живота на пациентите с COVID-19.