В
Нью Йорке , Сант Люисе (Миссури, где
персистировал примерно полмесяца с марта 2021)и
вот уже и в
Калифорнии, в образцах сточных вод обнаруживается коронавирус САРС2, с кластерными мутациями, которые не встречаются в мазках у пациентов. Мутаций приличное количество, и они "групповые".
Любопытно, что в НЙ, Сант Люисе в Калифорнии (конкретное место не сообщается, но есть вероятность что это Сан Диего) выделяемые "штаммы", оказались достаточно похожи между собой, не смотря на то, что эти города находятся очень далеко друг от друга. И обнаруживаемые в сточных водах варианты мутаций у вируса довольно похожи на омикроновые.
И ученые ломают голову, как, что? Откуда эти варианты вируса взялись в сточных водах? Если такие же штаммы- не выделяются в мазках у больных?
Причем продолжается обнаужение этого "левого" варианта уже достаточно давно. Во всяком случаев в НЙ (около года). Обнаруживаемый вариант (несоклько линий с похожими мутациями из разных мест)- родственник омикрона, но появился до него.
Варианты пояснений: возможно, вирус в канализацию попадает от зараженных животных, тем более что обнаруженные у варианта мутации помогают соединяться коронавирусу с крысиными и мышиными АСЕ2 (кроме человеческих). Примерно как и омикроновые.
Так же, как и омикрону, мутации позволяют "загадочному" штамму уходить от уже имеющегося после болезни или прививки имумнного ответа, и этот штамм не ловится терапевтическими моноклональными антителами, применяемыми для лечения ковида.
Может, это не крысы и мыши, а кто-то еще (скунсы, еноты, итп, кто в городах живет и чьи отходы могут попадать в сточные воды). Или кошки-собаки.
Или- может есть старики и иммунокомпромиссные в домах по уходу, в определенных районах, которые имеют хрончиескую инфекцию и хронически же выделяют вирус (который мутирует приспосабливаясь к конкретным тканям). Но при этом сами не особо тестируются, ну или просто не попадают образцы от них на полное секвенирование.
На самом деле, в США не то чтобы густая сеть отлова "генетических вариантов". Сейчас в стране делают в "базу данных" по геномам -
сиквенс 25ти образцов из 1000. Это 19 место в мире. Подтянулись, молодцы - в прошлом году были далее чем
на 30м месте. Для сравнения- Новая Зеландия, делает полный сиквенс 330 образцов из 1000, для отслеживания вариантов и эпидемии. А "богатая" Финляния- 49. Но играет роль и количество- тк в США больше всего случаев ковида в мире (сейчас, считая с начала эпидемии -
78 млн), то, даже если был сиквенс каждого тысячного образца, это 780 тыс, куда там остальным.
Но в общем, через имеющееся в США сито мониторинга, могут легко проскакивать новые варианты, и мутанты, пока они не станут занимать хотя бы 1% от популяционных случаев (вылавливаться в 1 из 100 образцов).
В принипе, ситуация, что новый штамм есть, немного циркулирует, но редкий, потому не отлавливается через пациентов, возможен, хотя вариант с животными более подходит для объяснения ситуации. Тем более, что может, даже, это вообще питомцы, а не дикие животные.
Если это вирус перескочил к животным, в городах, то, с учетом его широкой видовой тропности, этот же штамм вируса может перескочить и обратно (как омикрон) в любое время- если предоставится случай- и это будет толчком для новой вспышки у людей, сначала медленно, пока вирус "адаптируется назад", а потом- рывком.
Так это и происходит при зоонозных инфекциях.
Адаптация у корнавируса занимает несколько месяцев, до полугода (но все конечно зависит от условий) после "перехода"..
Да, то что новые штаммы появляются- вовсе не значит, что они "завоюют популяцию" и вызовут эпидемию (вспышку). Это эволюционный процесс- штамм может появиться и.. пропасть. Или развиться далее.
Есть еще шанс, что вирус определяется только в сточных водах, потому что этот вариант заражает кишечник, преимущественно. И потому его в мазках из носа или горла- не будет, он там не особо долго живет. А мониторят ситуацию именно по мазках из ВДП.
Отслеживание вируса всточных водах является довольно надежным способом выявления вспышек-потому что в отходах обычно штаммы появляются раньше, чем их выдеяют у пациентов, недели на 2. Но для этого нужно брать образцы регулярно ( в чем я сомневаюсь, на счет США- тут с мониторингом и пр, крайне слабо).
И подобные "процессы" с коронавирусом происходят везде, не только там, где отслеживают сточные воды, и что-то мутировавшее "выскочить" обратно к людям может не только в крупном городе (хотя в крупном городе будет легче быстро распространиться, но это будет уже после выходя из подполья, что есть отдельная вероятность).
Процесс идет.
( Read more... )To monitor New York City (NYC) for the presence of novel variants, we deep sequence most of the receptor binding domain coding sequence of the S protein of SARS-CoV-2 isolated from the New York City wastewater. Here we report detecting increasing frequencies of novel cryptic SARS-CoV-2 lineages not recognized in GISAID’s EpiCoV database.
Since January of 2021, we sequenced SARS-CoV-2 RNA isolated from the raw influent from all 14 NYC WWTPs approximately twice per month
Our analysis pipeline, which uses the tool SAM Refiner to report polymorphisms and remove artificial chimeric sequences, allowed us to determine the frequency of each polymorphism and more importantly, elucidate which polymorphisms were derived from the same RNA sequence
8. Freebayes and IGV were used to validate the reported polymorphisms (see “Methods” section). Using this approach, we were able to classify suites of mutations found in the RBD amplicons as consistent with Pango lineages B.1.1.7 (Alpha), B.1.351 (Beta), B.1.427/429 (Epsilon), B.1.526 (Iota), B.1.617 (Delta and Kappa), and P.1 (Gamma). Importantly, the distributions and trends in viral lineages from wastewater were consistent with patient derived sequences from NYC submitted to the GISAID EpiCoV database (hereafter, GISAID;
https://www.gisaid.org/) (Fig.
1B and Supplementary Data
1 and Supplementary Fig.
1). For example, between February and April, wastewater and patient sequencing both revealed a notable increase in sequences assigned to the Alpha lineage and a corresponding decrease in sequences that did not belong to any of the VOC lineages.In addition to well-recognized lineages, WWTPs 3, 10, and 11 contained RBD sequences with consistent constellations of polymorphisms detected over several months that did not match lineages reported in GISAID. Herein we refer to these constellations of linked mutations in the RBD sequences as lineages (meaning that they are of common descent), although without having the complete genome sequence we cannot say whether these were derived from a single lineage or multiple lineages with the same RBD sequence. These cryptic lineages were not static, as several of them appeared to acquire additional polymorphisms over the period of sampling. For example, one of the lineages from WWTF 10 added the polymorphism F486P at later sampling dates..The cryptic lineages all remained relatively geographically constrained.
Four of the anomalous lineages, designated WNY1, WNY2, WNY3, and WNY4, were selected for further study. Each of these lineages contained at least five polymorphisms; the most divergent was WNY4, which contained 16 amino acid changes in its RBD including a deletion at position 484. We note that WNY4 and the Omicron VOC possess mutations at the overlapping residues in the RBD, including K417, S477, T478, E484, G496, Q498, N501, and Y505. Polymorphisms at several of these positions have been reported to evade neutralization by particular antibodiesю Interestingly, all four WNY lineages contained a polymorphism at spike protein residue 498 (Q498H or Q498Y). As of November 30, 2021, there were only 35 SARS-CoV-2 sequences in GISAID that contained the polymorphism Q498H (eight in the USA), and none that contained Q498Y. However, both of these polymorphisms have been associated with host range expansion of SARS-CoV-2 into rodents
15,16,17, which are generally resistant to the parent SARS-CoV-2 lineage. Notably, as the concentration of SARS-CoV-2 genetic material from NYC wastewater decreased along with the decrease in COVID patients, the fraction of the total sequences from these lineages has proportionally increased. The existence of these cryptic lineages may point to COVID-19 infections of human patients that are not being sampled through standard clinical sequencing efforts.
Alternatively, these cryptic lineages may be derived from physically distinct locations in the body. That is, perhaps viruses of these lineages predominantly replicate in gut epithelial cells and are not present in the nasopharynx such that standard swabbing techniques can recover sufficient quantities for sequencing. Finally, we speculate that perhaps these mutations are found in minority variants that are unreported in consensus sequences uploaded to EpiCoV and other databases. Arguing against the possibility of unsampled human strains is the geographical stratification of these cryptic lineages.Another hypothesis is that these cryptic lineages are derived from SARS-CoV-2 animal reservoirs.o gain insight into the possible host range of these lineages, synthetic DNA coding for the amino acid sequences for these four lineages were generated and introduced into a SARS-CoV-2 spike expression construct for functional analysis (Fig.
2). All four of these lineages were found to be fully functional and produced transduction-competent lentiviral pseudoviruses with titers similar to the parent strain (D614G). To determine if these pseudoviruses displayed an expanded receptor tropism, stable cell lines expressing Human, Mouse, or Rat ACE2 were cultured with the pseudoviruses (Fig.
2). While the parent SARS-CoV-2 spike pseudoviruses could only transduce cells with human ACE2, all four of the lineages could efficiently transduce cells with the human, mouse, and rat ACE2.
We considered several mammalian species known to inhabit NYC that may meet these criteria, including bats (several species), cats (
Felis catus), dogs (
Canis familiaris), gray squirrels (
Sciurus carolinensis), mice (
Mus musculus or
Peromyscus leucopus), opossums (
Didelphis virginiana), rabbits (
Sylvilagus floridanus), raccoons (
Procyon lotor), rats (
Rattus norvegicus), and skunks (
Mephitis mephitis).After non-indigenous mammals were removed, four remaining mammalian species were repeatedly detected: humans, cats, dogs, and rats. All of these numbers are eclipsed by the overwhelming prevalence of human rRNA in the same samples. As no animal rRNAs are highly prevalent in all three sewersheds, it is difficult to reconcile a single animal being the reservoir for all cryptic lineages in NYC wastewater.
To test if the cryptic lineages have gained resistance to neutralizing antibodies, we obtained three clinically approved neutralizing monoclonal antibodies representing these 3 classes, LY-CoV016 (etesevimab, Class 1)
36, LY-CoV555 (bamlanivimab, Class 2)
37, and REGN10987 (imdevimab, Class 3)
38, and tested their ability to neutralize the cryptic lineages. All four of the lineages displayed complete resistance to LY-CoV555, despite the parent lineage remaining potently sensitive to this antibody (Fig.
3). WNY1 and WNY2 remained at least partially sensitive to LY-CoV016 and REGN10987, but WNY3 and WNY4 appeared to be completely resistant to all three neutralizing antibodies. Finally, we tested the ability of plasma from fully vaccinated individuals (Pfizer) or patients previously infected with SARS-CoV-2 to neutralize WNY3 and WNY4. All patients’ plasma retained some capacity to neutralize these pseudoviruses (Fig.
3). However, previously infected patients had an average 2-fold and 6.4-fold reduction in ID50..Vaccinated patient plasma did not have a statically significant reduction with WNY3 but had an average 2.9-fold reduction with WNY4.
Thus, the characteristics of these lineages provide them the capacity to be a potential increased threat to human health.
These lineages contain mutations that had been rarely observed in clinical samples, including Q493K, Q498Y, E484A, and T572N and share many mutations with the Omicron variant of concern. Some of these mutations expand the tropism of SARS-CoV-2 pseudoviruses by allowing infection of cells expressing the human, mouse, or rat ACE2 receptor. Finally, pseudoviruses containing the spike amino acid sequence of these lineages were resistant to different classes of receptor binding domain neutralizing monoclonal antibodies. We offer several hypotheses for the anomalous presence of these lineages, including the possibility that these lineages are derived from unsampled human COVID-19 infections or that they indicate the presence of a non-human animal reservoir.
![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
![[community profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/community.png){kind=small}