Вирус H5N1 после мутаций начнет передаваться между людьми

Ученые предлагают вести наблюдения за развитием вируса в тех регионах, где распространены разновидности с наибольшим числом «полезных» мутаций.  

Существующие в природе штаммы птичьего гриппа H5N1 уже обладают двумя из пяти ключевых мутаций, необходимых, чтобы вирус научился передаваться от человека к человеку воздушно-капельным путем. Это доказывает возможность появления таких разновидностей H5N1 в организме млекопитающих или людей, пишет группа ученых из Кембриджа в журнале Science. 

Вспышки птичьего (H5N1) и свиного (H3N2) гриппа вызвали серьезные опасения среди вирусологов и медиков, которые заявляли об угрозе пандемии гриппа, сходной по масштабам с пандемией гриппа-«испанки» в 1918 году, унесшей миллионы жизни. Однако пока эти вирусы не «научились» распространяться традиционным для гриппа воздушно-капельным путем и передаваться от человека к человеку, угрозы пандемии нет. Этими видами гриппа могут заразиться только люди, тесно контактирующие с птицами или свиньями. 

Ранее две группы биологов — под руководством Йосихиро Каваока из университета Висконсин-Мэдисон и Рона Фуше из Роттердама в эксперименте смогли так модифицировать вирус птичьего гриппа, что он начал передаваться среди хорьков. Если вирус сможет передаваться среди млекопитающих, это сделает угрозу глобальной пандемии среди людей вполне реальной. 

В результате власти США, опасаясь угрозы биотерроризма, рекомендовали этим группам воздержаться от публикации статей, уже принятых журналами Science и Nature. Однако затем, после вызванной этим решением острой дискуссии, мораторий был снят. Статья группы Каваоки была опубликована в Nature в мае, а группы Фуше — в нынешнем номере Science. 

Группа Каваоки выяснила, что для приобретения способности передаваться по воздуху H5N1 нужно всего четыре мутации, а также замена одного участка ДНК, в ключевых точках генома. 

Группа биологов под руководством Дерека Смита из Кембриджского университета (Великобритания) проверила, существуют ли такие мутации в природных штаммах вируса гриппа, и попыталась оценить, насколько быстро H5N1 может приобрести их. 

Смит и его коллеги проанализировали геномы всех штаммов вируса H5N1, обнаруженных в крови больных людей и птиц за последние 15 лет и проверили наличие мутаций в ключевых точках их ДНК. 

Оказалось, что две из четырех мутаций уже существуют в нескольких штаммах вируса, обнаруженных в 28 странах мира, в том числе в Европе, Африке, Азии и на Ближнем Востоке. 

Как отмечают исследователи, эти мутации пока не закрепились в геноме вируса. Это связано с малой значимостью изменений для развития вируса в организме его основных переносчиков — домашних и диких птиц. Эти мутации и не улучшают способность H5N1 по заражению птиц, но и не ухудшают ее, в связи с чем эти изменения не сохраняются как полезные и не исчезают под действием естественного отбора. 

Две другие мутации и одна замена фрагмента ДНК пока не встречаются среди «диких» вирусов гриппа. 

Смит и его коллеги попытались оценить, смогут ли вирусы гриппа приобрести эти мутации самостоятельно, и разработали компьютерную модель, имитирующую размножение вирусов в живых клетках. Источником изменений в модели служили ошибки, которые иногда возникают при работе фермента полимеразы, собирающей ДНК вируса в зараженной клетке. 

Моделирование показало, что появление вирусов с четырьмя ключевыми мутациями вполне возможно в живой природе. За пять дней инфекции в виртуальной клетке появилось несколько тысяч вирусных частиц, содержащих в себе три или четыре мутации из пяти. 

С другой стороны, пока остается непонятным, сколько времени потребуется вирусу для приобретения всех необходимых изменений и успешного заражения достаточного количества организмов для возникновения эпидемии. 

В связи с этим авторы статьи предлагают вести наблюдения за развитием вируса в тех регионах, где распространены разновидности с наибольшим числом «полезных» мутаций. Дальнейшие опыты с искусственно выведенными разновидностями вируса помогут разработать вакцину и адекватные средства предупреждения эпидемии, заключают исследователи.