Как варианты вирусов получают свои запутанные названия и как их улучшить

Как варианты вирусов получают свои запутанные названия и как их улучшить
Как варианты вирусов получают свои запутанные названия и как их улучшить

Сейчас мы застряли в путанице букв и цифр или названий стран, которые стигматизируют людей из этого региона. У экспертов есть план, как это исправить.

варианты
варианты

Это изображение, полученное с помощью просвечивающего электронного микроскопа, показывает SARS-CoV-2, вирус, вызывающий COVID-19, выделенный от пациента в США. Вирусные частицы появляются на поверхности клеток, культивируемых в лаборатории. Шипы на внешнем крае вирусных частиц дали коронавирусу название «коронообразный». Изображение снято и раскрашено в лаборатории NIAID Rocky Mountain Laboratories (RML) в Гамильтоне, штат Монтана.

Изображение пользователя Niaid

Названия вариантов коронавируса странные и сложные. Конечно, B.1.1.7 или P.1 могут быть идеальными названиями, когда вирусологам и микробиологам нужно их отслеживать, но они не так полезны для общественности, пытающейся разобраться в вариантах, вызывающих новые всплески COVID-19..

Возьмите это от Салима Абдула Карима, эпидемиолога и бывшего председателя консультативного комитета Южной Африки по COVID-19. Он помог назвать вариант, который был впервые обнаружен в стране: 501Y. V2, который, как ни странно, также известен как B.1.351 и 20H/501Y. V2.

“Кто хочет продолжать говорить 501Y. V2?” Абдул Карим говорит. «501Y. V2 - это слишком много слов. Это ужасное имя. Вы же не хотите называть своего ребенка 501Y. V2».

Абдул Карим говорит, что понятно, что так много людей вместо этого стали называть вирус «южноафриканским вариантом». Но он также является одним из многих ученых, которые критиковали эту практику, утверждая, что она является одновременно и стигматизирующей, и просто неточной.

Скоро это может измениться. Всемирная организация здравоохранения созвала комитет вирусологов, чтобы разработать новую систему именования, призванную решить эти проблемы. Но зачем это нужно? Вот как вирусы и их варианты обычно получают свои имена, хаотичная система именования, возникшая во время пандемии, и исторические ловушки именования вирусов в честь места, где они были идентифицированы.

Почему имена имеют значение

Многие вирусы были названы в честь географических регионов, где они были впервые обнаружены, например, лес Зика в Уганде или река Эбола в Демократической Республике Конго. Но исторически это также стигматизировало сообщества, от которых вирусы получили свои названия.

«Из прошлых вспышек, эпидемий и скандалов с именами мы знаем, что эти вещи могут иметь реальное влияние, потому что это может быть единственное, что кто-то знает об этой стране, что это плохое исходит оттуда», - говорит Эмма. Ходкрофт, молекулярный эпидемиолог из Бернского университета в Швейцарии.«Так что в научном сообществе предпринимаются реальные попытки избежать использования географических названий».

В 2015 году ВОЗ даже выпустила руководство по наименованию инфекционных заболеваний, в котором не рекомендуется использовать географические названия, имена людей или виды животных. В прошлом году орган также намеренно избегал каких-либо ссылок на Китай или Ухань, когда он назвал COVID-19, что означает коронавирусную болезнь 2019 года. (Подробнее о том, как SARS-CoV-2, вирус, вызывающий COVID-19, получил свое название в немного.)

Но Александр «Саша» Уайт, доцент кафедры истории медицины и социологии в Университете Джонса Хопкинса, отмечает, что это не остановило рост антиазиатских настроений в прошлом году - с некоторой помощью известных такие фигуры, как бывший президент США Дональд Трамп, который настаивал на том, чтобы называть SARS-CoV-2 «китайским вирусом» или «уханьским вирусом».

«Я не сомневаюсь, что ассоциации между COVID-19 и Китаем, а также стигма вокруг этого, к сожалению, сыграли решающую роль в росте преступлений на почве ненависти к азиатам во всем мире», - говорит он. Это не совсем новое явление. Распространение инфекционных заболеваний веками было мощной силой для оправдания расизма и ксенофобии.

Но есть и научный аргумент в пользу отказа от географических названий: ученые отмечают, что названия в лучшем случае вводят в заблуждение, а в худшем - совершенно неточны.

Правда в том, что ученые не знают, откуда на самом деле возник так называемый южноафриканский вариант. Конечно, вариант был впервые обнаружен в Южной Африке, но исследователи еще не нашли нулевого пациента. Вполне возможно, что Южная Африка была первой страной, которая обнаружила этот вариант, потому что она проводила больше генетического секвенирования, чем другие страны.

Абдул Карим также говорит, что этикетка вводит в заблуждение, потому что этот вариант распространился по всему миру и в настоящее время более распространен в таких местах, как Соединенные Штаты, чем в Южной Африке. «Так что вы можете видеть, насколько безумно называть это южноафриканским вариантом», - говорит он.

Существуют реальные последствия использования неточного имени, такие как запрет США на поездки из Южной Африки, Бразилии и Великобритании в начале этого года. Эффект также может быть длительным. Прошло более века с тех пор, как пандемия гриппа 1918 года опустошила мир, и, хотя первые случаи были зарегистрированы в США, Ходкрофт отмечает, что многие люди до сих пор считают, что он возник в Испании, потому что он стал широко известен как испанский грипп.

Как вирус получил свое название

Хотя за названия болезней отвечает ВОЗ, названия вирусов присваиваются группой вирусологов и филогенетиков, которые работают в Международном комитете по таксономии вирусов (ICTV).

В феврале 2020 года ICTV переименовал то, что тогда называлось новым коронавирусом 2019 года, в SARS-CoV-2, что означает коронавирус тяжелого острого респираторного синдрома 2. Стэнли Перлман, микробиолог из Университета Айовы и член исследовательской группы ICTV по коронавирусам, говорит, что группа выбрала новое название, потому что генетический состав вируса был «явно близок» к тому, который вызвал вспышку атипичной пневмонии в 2003 году, который называется SARS-CoV.

Но, учитывая все патогены в мире, ICTV называет вирусы только на уровне видов и выше. Таким образом, процесс наименования вариантов начинается среди ученых гораздо более неформально и будет варьироваться от патогена к патогену, говорит Ходкрофт.

«Нет свода правил для того, как вы называете свой патоген», - говорит она. По сути, ученые придумывают название и смотрят, будет ли оно принято научным сообществом или вместо него приживется другое имя.

Один типичный способ классификации вируса - по его антигенам - фрагменту вируса, который вызывает иммунный ответ и чьи мутации особенно важны.

Грипп A, например, имеет два известных антигена, известных как H (что означает гемагглютинин) и N (что означает нейраминидазу). Каждый раз, когда эти антигены мутируют, им присваивается новый номер - отсюда и название H1N1 для наиболее печально известного подтипа пандемического гриппа. Вирус имеет 18 различных мутаций H и 11 различных мутаций N, которые можно смешивать и сопоставлять, образуя 198 потенциальных комбинаций, хотя в природе идентифицирован только 131 подтип.

«Все эти вирусы постоянно мутируют, поэтому мы не можем называть все новыми именами», - говорит Абдул Карим. «Только когда они меняют антиген, который имеет смысл, мы даем ему новое имя».

SARS-CoV-2, вирус, вызывающий COVID-19, мутирует особенно быстро и во многих отношениях, как безвредных, так и опасных, что, по словам Перлмана, требует «действительно сложной системы именования». Проблема в том, что ученым, по сути, приходилось делать это на лету, и они придумали несколько различных систем, каждая из которых использовалась по-своему.

Хаос вариантов SARS-CoV-2

В ноябре 2020 года исследователи в Южной Африке секвенировали новый вариант SARS-CoV-2 с более высокой степенью передачи, который включал мутацию N501Y, которая позволила шиповидному белку более прочно связываться с клетками человека. Эта мутация заменяет аминокислоту аспарагин (N), обычно находящуюся в положении 501 шиповидного белка, на тирозин (Y). Но прежде чем объявить об этом общественности, исследователям сначала нужно было придумать имя.

«Мы просто сели за чашку чая и назвали его 501Y. V2», - говорит Абдул Карим. Первая часть имени представляет собой наиболее значимую мутацию вируса, тогда как V2 просто означает, что это второй вариант, идентифицированный с этой конкретной мутацией. (Вариант, обнаруженный в Великобритании, - 501Y. V1, а вариант, обнаруженный в Бразилии, - 501Y. V3.)

Но это не единственное название варианта. С начала пандемии возникло несколько систем наименования, наиболее известными из которых являются Nextstrain и Pango. Хотя наличие более чем одной системы классификации вариантов может показаться излишним, они предлагают ученым разные способы анализа генеалогического древа SARS-CoV-2.

Ходкрофт говорит, что система Nextstrain, которую она помогла разработать, предназначена для ученых, которые хотят изучить более широкие закономерности генеалогического древа вируса, присвоив имена основным генетическим группам или кладам вируса. В нем используются простые имена, основанные на годе идентификации клады, за которым следует буква, присваиваемая в алфавитном порядке. Корневой кладой в системе является 19A, представляющий вирусы, которые были распространены в Китае в начале вспышки.

Однако Ходкрофт говорит, что ограничения системы именования Nextstrain стали очевидны, когда такие варианты, как 501Y. V2, стали вызывать региональные вспышки. Хотя технически они еще не были достаточно широко распространены, чтобы заслужить отдельную кладу, она говорит, что эти варианты явно нужно было идентифицировать. В результате в этой системе вызывающий беспокойство вариант, идентифицированный в Южной Африке, теперь называется 20H/501Y. V2.

«Это просто потому, что для этого нет системы», - говорит Абдул Карим. «Это делается по ходу дела. По мере того, как мы узнаем больше, мы меняем его."

Pango, тем временем, использует детальный подход к генеалогическому древу SARS-CoV-2 и стала наиболее часто используемой системой, поскольку она полезна для отслеживания местных вспышек. В этой системе есть сотни родословных, которые призваны отражать эволюцию вируса при каждой новой вспышке. Он присваивает новые линии не только на основе значительных мутаций, но также включает другие эпидемиологические события, например, если вирус прыгнул из одного места в другое.

«Фундаментальный принцип заключается в том, что названия родословных представляют происхождение и происхождение», - говорит Оливер Пайбус, биолог-эволюционист из Оксфордского университета, принимавший участие в разработке Pango.

Pybus говорит, что каждую родословную Pango можно рассматривать как генеалогическое древо. Самые ранние вирусы, которые впервые циркулировали в Китае, обозначаются линиями A или B. По мере их эволюции и распространения по земному шару их потомки помечаются рядом номеров. Например, B.1 включает вспышку в северной Италии в начале 2020 г. и является первым названным потомком линии B. Между тем вызывающий озабоченность вариант, идентифицированный в Южной Африке, названный B.1.351, является 351-м потомком вируса, вызвавшего эту вспышку в Италии.

Чтобы эти имена не становились слишком громоздкими, каждая родословная Панго может иметь не более трех точек. Если после этого вирус значительно изменится, начнется новая родословная под другой буквой алфавита. Вот почему вариант, впервые обнаруженный в Бразилии, называется P.2, хотя он является потомком линии B.1.1.28.

Все еще запутались? Это связано с тем, что эти системы именования разработаны таким образом, чтобы их было непросто запомнить, а чтобы дать ученым общий язык, на котором они могут обсуждать и исследовать эволюцию SARS-CoV-2.

«Мы, ученые, привыкли к таким сложным именам, - говорит Ходкрофт. «Мы любим делить вещи и называть их».

Что такое вирус?
Что такое вирус?

Вспышки вируса могут стать смертельными пандемиями за считанные дни. Чтобы предотвратить катастрофу, смелые ученые противостоят новым методам лечения и вакцинам. Кадры из шоу "Прорыв".

Варианты вируса обычно не попадают в национальные новости. Но теперь, когда некоторые из этих вариантов являются движущей силой пандемии и доминируют в заголовках, Ходкрофт говорит, что должен быть способ, чтобы люди, не являющиеся учеными, тоже могли их отслеживать - и, в идеале, не используя их географические названия.

Разработка новой системы именования

По всем этим причинам ВОЗ вмешивается, чтобы разработать еще одну систему именования для наиболее тревожных вариантов вируса. Хотя ученые продолжат использовать свои системы именования, такие как Nextstrain и Pango, которые, по словам Pybus, также объявят о некоторых организационных изменениях в ближайшие недели, ожидается, что новая система ВОЗ облегчит населению отслеживание мутаций вируса, которые угрожают их общинам.

Ученые предложили относиться к вариантам как к тропическим штормам - создать банк имен, таких как Ирэн и Хьюго, чтобы присвоить каждому новому варианту. Ходкрофт говорит, что ВОЗ также потенциально может использовать аналогичный подход к тому, как фармацевтические компании придумывают названия торговых марок продуктов, объединяя два случайных слога для создания легко произносимых названий, таких как Zoloft или Advil, которые в противном случае бессмысленны на любом языке. Эта система гарантирует, что торговые марки различны и могут использоваться во всем мире.

Абдул Карим, который видел новую систему ВОЗ, говорит, что ожидает, что она будет обнародована в ближайшее время, и подтверждает, что это отход от нынешней практики использования набора букв и цифр. «Я подумал, что это неплохо», - говорит он.

После того, как новая система будет представлена, задача будет состоять в том, чтобы заставить общественность фактически принять ее вместо названий географических вариантов. Ходкрофт говорит, что именно здесь ВОЗ может сыграть решающую роль в присвоении имен вирусам: если организация сможет собрать вместе группу вирусологов и заставить их согласиться использовать эти имена всякий раз, когда они выступают перед публикой, гораздо больше шансов, что научный сообщество и остальной мир примут новую систему.

В любом случае, Абдул Карим говорит, что ученые извлекли важный урок на случай неизбежной следующей пандемии. «Мы понимаем, что нам нужно заранее ввести систему имен, - говорит Абдул Карим. «Думаю, в следующий раз мы будем активнее».