Коронавирус мутирует: пять из шести подтипов теперь более заразны

Новая модель машинного обучения, разработанная исследователями из Университета штата Мичиган, предполагает, что мутации в геноме SARS-CoV-2 сделали вирус более заразным.

Результаты исследования опубликованы на сервере препринтов ArXiv. Модель, разработанная ведущим исследователем Гуовей Вэй, профессором кафедры математики, биохимии и молекулярной биологии, проанализировала генотипирование SARS-CoV-2 из более чем 20 000 образцов вирусного генома. Исследователи также изучили мутации белка шипа — белка, который в первую очередь отвечает за распространение инфекции — и обнаружили, что пять из шести известных подтипов вируса теперь более заразны. Как и в случае с любым вирусом, многие мутации в конечном итоге являются доброкачественными, что практически не представляет риска для инфицированных пациентов. Некоторые мутации даже снижают заразность. Но некоторые из них приводят к тому, что вирус становится более заразным. Знание об инфекционности SARS-CoV-2 является жизненно важным фактором для превентивных мер против COVID-19 и восстановления мировой экономики. Ключевой вопрос заключается в том, каковы последствия этих мутаций для передачи, диагностики, профилактики и лечения COVID-19. Вирусная инфекция возникает, когда спайковый белок взаимодействует с рецептором клетки-хозяина человека, ангиотензин-превращающим ферментом 2, сокращенно ACE2. Что касается ACE2, ученых беспокоит концепция, известная как аффинность связывания или сила связывающего взаимодействия между белком-спайком и рецептором хозяина на начальной стадии инфекции. Инфекционность вируса увеличивается, если повышается аффинность связывания. В настоящее время обнаружено более 50 мутаций, а также интерфейс связывания на рецептор-связывающем домене шипованных белков — сокращенно RBD, который имеет 194 возможных сайта мутации. Модель машинного обучения Вэя, продвинутая нейронная сеть, проанализировала более 8 000 записей о взаимодействии белков, чтобы определить влияние текущих известных мутаций на аффинность связывания белка шипа SARS-CoV-2. Результат, который предполагал повышенную аффинность связывания у пяти из шести известных подтипов, показал, что инфекционность могла увеличиться в результате мутаций. Обеспокоенные возможностью дальнейшей мутации, Вэй и его команда обратились к своей модели будущего. Модель Вей предсказывает, что множественные остатки в мотиве связывания рецептора — компоненте области RBD — имеют высокие шансы мутировать в более инфекционные штаммы COVID-19. Он предупреждает, что, хотя прогнозы, основанные на искусственном интеллекте, согласуются с доступными экспериментальными данными, необходимы дальнейшие исследования, чтобы полностью понять влияние мутаций на инфекционность COVID-19. Вэй заявил, что результаты совпадают с результатами другого эксперимента, недавно опубликованного учеными из Исследовательского института Скриппса во Флориде. В этом исследовании изучались спайковые мутации белков в лабораторных условиях, а также было обнаружено, что вирус мутирует таким образом, что его заразность увеличивается.

Источник: https://hightech.fm/2020/08/21/coronavirus-viral

24.08.2020