Статья Вороби о гриппе, которая будет опубликована в первом выпуске Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) 28 апреля, не только проливает свет на разрушительную пандемию 1918 года, но также предполагает, что типы вирусов гриппа, которым люди, подвергшиеся воздействию в детстве, могут предсказать, насколько они восприимчивы к будущим штаммам, что может послужить основой для стратегий вакцинации и предотвращения пандемии и готовности к ней.«Со времен пандемии гриппа 1918 года оставалось загадкой, откуда взялся этот вирус и почему он был таким серьезным, и в частности, почему он убивал молодых людей в расцвете сил», — сказал Воробей, профессор Кафедра экологии и эволюционной биологии UA. «Это был огромный вопрос, каковы были ингредиенты этого бедствия, и следует ли нам ожидать того же завтра, или в этой ситуации было что-то особенное».Воробей и его коллеги разработали беспрецедентно точный подход к молекулярным часам и использовали его для реконструкции происхождения пандемического вируса гриппа H1N1 A (IAV) 1918 года, классического вируса гриппа свиней H1N1 и постпандемической сезонной линии H1N1, которая циркулировала с 1918 по 1957 год. Удивительно, но они не нашли доказательств ни одной из преобладающих гипотез происхождения вируса 1918 года — что он перешел непосредственно от птиц или связан с обменом генов между существующими штаммами гриппа человека и свиней.
Вместо этого исследователи пришли к выводу, что пандемический вирус возник незадолго до 1918 года после получения генетического материала от вируса птичьего гриппа уже циркулирующим вирусом H1 человека — вирусом, который, вероятно, проник в человеческую популяцию за 10-15 лет до 1918 года.«Это звучит как скромная маленькая деталь, но, возможно, это недостающий кусок головоломки», — сказал Уоробей. «Как только вы получите эту подсказку, многие другие доказательства, существовавшие с 1918 года, станут на свои места».Если бы эти люди уже были подвержены воздействию вируса H1, это могло бы объяснить, почему в 1918 году у них был гораздо более низкий уровень смертности, чем у тех, кто умер в наибольшем количестве, а в когорте были люди в возрасте около 29 лет в 1918 году.IAV обычно убивает в первую очередь младенцев и пожилых людей, но пандемический вирус вызвал значительную смертность в возрасте от 20 до 40 лет, в основном от вторичных бактериальных инфекций, особенно пневмонии.
Авторы предполагают, что это, вероятно, связано с тем, что многие молодые люди, родившиеся примерно с 1880 по 1900 годы, в детстве подверглись воздействию предполагаемого вируса H3N8, циркулирующего в популяции, который имел поверхностные белки, отличные от обоих основных антигенных белков вируса H1N1.Авторы сравнили генетическую историю вируса с типами антител, присутствующих у людей разных поколений, живших в 1918 году, и с моделями смертности по годам рождения не только в 1918 году, но и в более поздние годы. Объединенные данные свидетельствуют о том, что эта небольшая часть населения могла быть однозначно восприимчивой к тяжелым заболеваниям в 1918 году, тогда как большинство людей, родившихся раньше или позже, чем между 1880 и 1900 годами, имели бы лучшую защиту от вируса H1N1 1918 года из-за контакта с детьми. к антигенам, связанным с N1 и / или H1.
Авторы предполагают, что долгосрочная защита, например, удивительно низкая смертность у очень пожилых людей в 1918 г., которые могли в молодости подвергнуться воздействию H1N1-подобного вируса, может быть опосредована иммунными ответами на относительно медленно развивающиеся области вирусного НА. белок.«Представьте себе футбольный мяч, усыпанный леденцами», — объяснил Воробей. «Конфетная часть леденца на палочке — это глобулярная часть белка HA, и это, безусловно, самая мощная часть вируса гриппа, против которой наша иммунная система может вырабатывать антитела. Если антитела покрывают все головки леденца на палочке, вирус может». даже не заразить тебя. "Часть белка, которая представляет собой основу леденца на палочке в этой аналогии, меньше подвержена реакциям иммунной системы.«Антитела, связывающие стебель HA, могут не предотвратить инфекцию в целом, но они могут помешать достаточно, чтобы предотвратить такое же быстрое размножение вируса, как в противном случае, что защищает вас от серьезных болезней и смерти», — сказал Воробей.
«Но человек с арсеналом антител, направленным против белка H3, не справился бы с успехом, столкнувшись с вирусами гриппа, содержащими белок H1, — сказал Уороби. — И мы считаем, что это несоответствие могло привести к повышенной смертности в этой возрастной группе. им было за 20 во время пандемии 1918 года ".Авторы отмечают, что воздействие несовпадающих вирусных белков в детстве могло быть лучше, чем ничего: изолированные популяции на островах, где многие люди, возможно, не подвергались предшествующему воздействию IAV до 1918 года, страдали от смертности во много раз выше, чем когорта молодых людей с вирусом H3N8. по всему миру.Авторы предполагают, что стратегии иммунизации, которые имитируют часто впечатляющую защиту, обеспечиваемую первоначальным воздействием в детстве вариантов вируса гриппа, встречающихся в более позднем возрасте, могут резко снизить смертность как от сезонных, так и от новых штаммов IAV.
Воробей сказал, что новая перспектива не только применима к пандемии 1918 года, но также может объяснить закономерности сезонной смертности от гриппа и таинственные закономерности смертности от высокопатогенного птичьего гриппа H5N1. H5N1 вызывает более высокую смертность среди молодых людей, а H7N9 вызывает более высокую смертность среди пожилых людей. В обоих случаях более восприимчивые возрастные группы первоначально, в детстве, были подвержены воздействию вирусов с несовпадающей HA и могут пострадать от серьезных последствий, как и молодые люди, столкнувшиеся с несовпадающим вирусом в 1918 году.
«Решающим фактором является предварительный иммунитет», — сказал Воробей. «Наше исследование берет ряд наблюдений, которые было трудно объяснить и согласовать, и объединяет их в логическую цепочку, способную объяснить многие закономерности смертности от гриппа за последние 200 лет. Что нам нужно сделать сейчас, так это попытаться подтвердить эти гипотезы и определить точные задействованные механизмы, а затем применить эти знания напрямую, чтобы лучше предотвратить смерть людей от сезонного гриппа и будущих пандемических штаммов ».