Всего одна мутация птичьего гриппа, повышает риск его передачи человеку
В настоящее время нет документально подтвержденных случаев передачи вируса H5N1 от человека к человеку. Все случаи заболевания птичьим гриппом у людей были связаны с тесным контактом с зараженной средой: с инфицированными птицами (включая домашнюю птицу), молочными коровами и другими животными. Но существует вероятность, что вирус эволюционирует и начнет передаваться между людьми, что может привести к новой, потенциально смертоносной пандемии.
Как вирус заражает клетку
Вирус гриппа прикрепляется к своему хозяину с помощью белка гемагглютинина, который связывается с гликановыми рецепторами на поверхности клетки-хозяина. Гликаны — это цепочки молекул сахара на белках клеточной поверхности, которые могут служить местом связывания для некоторых вирусов. Вирусы птичьего гриппа, такие как H5N1, в первую очередь заражают клетку с помощью гликановых рецепторов, содержащих сиаловую кислоту. Такие рецепторы встречаются у птиц.
Хотя вирусы редко адаптируются к человеку, если они эволюционируют, чтобы распознавать сиалилированные гликановые рецепторы, найденные у людей (рецепторы человеческого типа), они могут приобрести способность заражать человеческие клетки и, возможно, передаваться между людьми.
«Мониторинг изменений того способа, которым вирус распознает клетки хозяина, крайне важен, поскольку связывание рецепторов — ключевой шаг к передаче вируса», — говорит соавтор работы Ян Уилсон. — «Но мутации рецепторов сами по себе не означают, что вирус будет передаваться между людьми».
Во всех известных случаях, когда птичьи вирусы приспосабливались для заражения и передачи между людьми, требовалось множество мутаций, обычно не менее трех. Но в случае штамма H5N1 2.3.4.4b (A/Texas/37/2024), выделенного из первого случая заражения человека «бычьим» вирусом H5N1 в США, исследователи обнаружили, что всего одна аминокислотная мутация в гемагглютинине может привести к связыванию с рецепторами человеческого типа.
Здесь под «бычьим» подразумевается вид молочных коров, которые были непосредственным источником вируса для заражения человека. Важно отметить, что ученые вносили мутации не в сам вирус, а только в белок гемагглютинин, чтобы изучить, как меняются его рецептор-связывающие свойства.
Эти мутации были выбраны таким образом, чтобы имитировать генетические изменения, которые могут происходить естественным образом. Оценив влияние одной из этих мутаций, Q226L, на способность вируса связываться с рецепторами человеческого типа, специалисты обнаружили, что эта мутация значительно улучшает прикрепление вируса к гликановым рецепторам, которые присутствуют в клетках человека.
Необходимо подчеркнуть, что мутация была внесена в лаборатории, причем только в белок, сам вирус не модифицировался, так что можно не беспокоиться о том, что этот вирус «сбежит» из лаборатории. Но стоит беспокоиться, о том что такая мутация случится с природным вирусом. Это действительно опасно. Поэтому нужно постоянно контролировать мутации вируса.
«Продолжая отслеживать генетические изменения по мере их возникновения, мы получим преимущество в подготовке к появлению признаков высокого риска передачи вируса человеку», — говорит Уилсон. — «Подобные исследования помогут нам понять, на какие мутации следует обратить внимание и как правильно реагировать».