Šiemet JAV dešimtys žmonių užsikrėtė paukščių gripu nuo gyvūnų, tačiau nėra jokių įrodymų, kad virusinė liga būtų išplitusi nuo vieno žmogaus kitam. Tačiau, kaip nustatyta naujame tyrime, dėl vienos viruso mutacijos virusas gali plisti nuo žmogaus žmogui.
Virusas gali daug geriau prisitaikyti
Dėl šio genetinio pokyčio virusas daug geriau prisitaikytų prie žmogaus kvėpavimo takų ląstelių; viruso paviršiuje esantis baltymas galėtų gerai pritapti prie žmogaus ląstelių receptoriaus. Tai leistų virusui lengviau užkrėsti tas ląsteles ir padidintų tikimybę, kad jis sukels pandemiją.
„Kad virusas pakankamai užsikrėstų, jis turi labai veiksmingai prisitvirtinti prie kvėpavimo takų ląstelių.
Iš tikrųjų manoma, kad perdavimas [tarp žmonių] negali įvykti tol, kol virusas neįgyja žmogaus tipo receptorių specifiškumo.“ – sakė Džimas Paulsonas, Skripso tyrimų instituto La Jolloje biochemikas ir vienas iš tyrimo autorių.
Šiuo metu cirkuliuojantis paukščių gripo virusas, vadinamas H5N1, daug geriau atitinka paukščių receptorius. Gruodžio 5 d. paskelbtame naujajame tyrime iš esmės tiriama, ko reikėtų, kad virusas imtų teikti pirmenybę žmonėms.
Ar numatoma pandemija?
Nuo gruodžio 4 d. Ligų kontrolės ir prevencijos centras patvirtino 58 H5N1 virusu užsikrėtusius žmones JAV. Virusas taip pat cirkuliuoja tarp laukinių paukščių, naminių paukščių ir galvijų šalyje.
Dauguma patvirtintų žmonių užsikrėtimo atvejų – apie 60 % – susiję su užsikrėtusių galvijų sąlyčiu, o 36 % – su paukščiais. Likusių dviejų užsikrėtimo atvejų šaltinis nežinomas, tačiau taip pat įtariama, kad jie kilo iš gyvūnų.
Iki šiol JAV žmonių užsikrėtimo atvejai buvo lengvi, daugiausia sukeldami akių paraudimą ar kosulį. Tačiau Kanadoje užsikrėtusiam paaugliui pasireiškė sunkesni simptomai, o istoriškai H5N1 infekcijos šimtai atvejų buvo mirtini.
Todėl nerimaujama, kad JAV cirkuliuojanti atmaina gali evoliucionuoti ir tapti mirtinesnė, labiau užkrečiama arba ir viena, ir kita.
Kaip H5N1 užkrečia žmones, jei jis „netinka“ žmonėms?
„Kai virusas patenka iš infekuotų gyvūnų, pavyzdžiui, paukščių ar karvių, viruso koncentracija yra labai didelė.“ – teigė D. Paulsonas.
Jis pridūrė, kad net jei virusas nėra idealiai tinkamas, vien viruso dalelių, patenkančių į žmogaus organizmą, skaičius vis tiek gali sukelti infekciją.
Tačiau, norint, kad virusas persimestų į kitą žmogų, jis turėtų būti geriau suderintas. Taip yra todėl, kad kvėpavimo takų virusas, plintantis tarp žmonių, paprastai perduodamas mažyčiais lašeliais, išsiskiriančiais iš užsikrėtusio asmens burnos. Šiuose lašeliuose yra palyginti nedidelė viruso koncentracija.
Siekdami išsiaiškinti, kaip H5N1 gali mutuoti, mokslininkai išnagrinėjo viruso, kuriuo užsikrėtė pirmasis žinomas žmogus, užsikrėtęs paukščių gripu nuo karvės, genetinį kodą.
Jie atkreipė dėmesį į hemagliutinino (HA) – baltymo, kurio virusui reikia, kad užkrėstų ląsteles, – kodą.
„Mes nagrinėjame baltymą, kuris yra iš viruso, bet jis yra izoliuotas.“ – sakė vienas iš vyresniųjų tyrimo autorių Ianas Wilsonas.
Jis patikslino, kad komanda laboratorijoje nedirbo su sveikais virusais.
Kai mokslininkai patikrino, kaip gerai izoliuotas HA baltymas įsijungia į paukščių receptorius, palyginti su žmogaus receptoriais, jie nustatė, kad esama versija turi „stiprų paukščių tipo specifiškumą“. Tuomet jie įvedė mutacijas, sukeldami pokyčius HA dalyje, kuri tiesiogiai sąveikauja su receptoriais.
Jie nustatė, kad vienintelė mutacija, vadinama Gln226Leu pakeitimu, gali „visiškai pakeisti“ viruso pirmenybę, todėl jis gali būti tinkamas žmonėms, o ne paukščiams.
Mutavęs virusas vis dar ne taip gerai jungėsi su žmogaus ląstelėmis, kaip su paukščio ląstelėmis, tačiau jo pirmenybės pasikeitimas buvo „vis dėlto aiškus ir ryškus“ atliekant įvairius bandymus. Tačiau pridėjus antrąją mutaciją – Asn224Lys – virusas vis dėlto buvo dar tvirčiau sukibęs su paukščiais.
Ši Gln226Leu mutacija buvo pastebėta ankstesniuose H5N1 tyrimuose, kuriuose taip pat buvo užsiminta, kad ji gali padidinti viruso gebėjimą užkrėsti žmones.
Kaip pažymėjo tyrėjai savo ataskaitoje, vis dėl to, daugumoje ankstesnių tyrimų nustatyta, kad HA reikėtų kelių mutacijų, kad visiškai pasikeistų jo pirmenybė. Šiuo atveju, atrodo, pakanka tik vienos mutacijos.
Autoriai pabrėžė, kad perėjimas prie žmogaus receptorių yra pagrindinis veiksnys, dėl kurio gyvūnų virusas gali sukelti žmonių pandemiją. Dėl šios priežasties mokslininkai turėtų atkreipti dėmesį į Gln226Leu mutaciją, nes jie ir toliau stebi H5N1 viruso plitimą.
I. Wilsonas teigė, kad kol kas „konkreti mutacija, apie kurią pranešta, dar nebuvo įtraukta į duomenų bazę“.
Tuo tarpu Paulsonas sakė, kad naujausias Kanados atvejis gali būti susijęs su kai kuriomis reikšmingomis HA baltymo mutacijomis, bent jau remiantis neoficialiomis mokslininkų diskusijomis socialinėje žiniasklaidoje.
Jis taip pat pridūrė, kad kol kas „kalbėti apie šį konkretų atvejį šiek tiek per anksti“.
Mutacijos tikimybė išaugs, jei daugiau žmonių užsikrės H5N1 virusu
Galiausiai dėl didesnio žmonių užsikrėtimo H5N1 virusu Gln226Leu mutacijos tikimybė būtų didesnė.
„Kuo daugiau žmonių užsikrės, tuo didesnė tikimybė, kad ši mutacija pasireikš. Kai užsikrėtusių žmonių yra labai mažai, tikimybė, kad ši mutacija atsiras, yra mažesnė.“ – sakė Wilsonas.
Tyrime nebuvo atsižvelgta į visus veiksnius, galinčius suteikti H5N1 pandeminį potencialą. Antrasis viruso baltymas, vadinamas neuraminidaze, taip pat atlieka svarbų vaidmenį, kaip ir pH, kurio reikia virusui susijungti su ląstelėmis ir patekti į jų vidų.
Šiaurės pusrutulyje įsibėgėjant gripo sezonui, yra tikimybė, kad H5N1 gali užkrėsti asmenį, kuris jau yra užsikrėtęs sezoniniu gripu. Tada šie du virusai galėtų apsikeisti genais, taip atverdami kelią H5N1 įgyti genų, kurie padėtų jam prisitaikyti prie žmogaus.
Paulsonas teigė, kad ankstesnio žmogaus viruso genai jau yra prisitaikę prie žmonių, todėl „hemagliutinino mutacija tampa pagrindiniu viruso sėkmės veiksniu“.
