В начале 2017 года Йошихиро Каваока, профессор патобиологических наук Школы ветеринарной медицины Университета Висконсин-Мэдисон, получил образец вируса H7N9, выделенный у пациента в Китае, который умер от гриппа. Впоследствии он и его исследовательская группа начали работу по его характеристике и пониманию. Первые из этих результатов опубликованы сегодня (19 октября 2017 г.) в Cell Host.
Микроб.По словам Каваока, его команда впервые определила штамм вируса гриппа, который может передаваться между хорьками (лучшая модель животных для выявления инфекций гриппа у человека) и смертельным, как у изначально инфицированных животных, так и у здоровых хорьков, находящихся в тесном контакте. с этими зараженными животными.
«Это первый случай высокопатогенного птичьего вируса, который передается от хорьков и убивает их», — говорит Каваока. «Это вредно для общественного здравоохранения».Все в области гриппа знали, что это был лишь вопрос времени, когда вирус стал патогенным для цыплят, то есть стал способен вызывать заболевание, но Каваока говорит, что на это потребовалось несколько лет.
Первоначально его было трудно обнаружить, потому что, в отличие от некоторых других вирусов гриппа, таких как H5N2, который является очень смертельным для цыплят и вызвал значительные вспышки на птицефабриках в США и других странах в 2015 году, H7N9 не убивал цыплят, которых он заразил.Вместо этого он хранил молчание, передавая неизвестное от курицы к курице и иногда заражая людей, контактировавших с птицами.Вирусы гриппа хорошо известны своей способностью к адаптации.
С каждым новым заражением хозяина в геномах вирусов гриппа происходят небольшие изменения. Иногда эти мутации происходят в ключевых регионах и приводят к значительным изменениям исходного вируса, делая его способным инфицировать новых хозяев, вызывать заболевание хозяев, вызывать более тяжелые заболевания и становиться устойчивыми к лекарствам, которые обычно используются для их лечения.Каваока и его команда наблюдали это в образце, изолированном от умершего пациента, который при жизни лечился лекарством от обычного гриппа Тамифлю. Используя методику определения генетической идентичности популяции вируса, заразившей пациента, команда Каваока узнала, что вирус начал мутировать: образец содержал популяцию вируса H7N9, чувствительную к Тамифлю, и популяцию, которая была устойчивой.
Таким образом, команда создала два вируса, практически идентичные тем, которые были изолированы от пациента: один чувствителен к Тамифлю, а другой несет мутацию, которая придает устойчивость к препарату. Сравнивая это с низкопатогенной версией вируса H7N9, которую ранее изучали Каваока и другие, исследовательская группа оценила, насколько хорошо каждый вирус растет в клетках дыхательных путей человека, где большинство вирусов гриппа поселяется в организме.
Они обнаружили, что каждый из них рос эффективно, хотя устойчивый штамм был менее эффективным, чем два других.Команда также обнаружила, что каждый вирус в разной степени заражает и вызывает заболевание у нескольких животных моделей гриппа — мышей, хорьков и макак.
Чтобы проверить, передается ли вирус между млекопитающими, исследователи поставили эксперименты, в которых хорьков содержали поодиночке в отдельных клетках, разделенных барьером, который позволял дыхательным каплям проходить из одной клетки в другую. В каждой паре один хорек был намеренно заражен вирусом, а другой был помещен в клетку здоровым.Каждый из трех типов вируса передавался от инфицированных хорьков ранее неинфицированным животным.
Два из трех хорьков, инфицированных неустойчивым штаммом H7N9 — штаммом, который в настоящее время циркулирует в Китае, — погибли, как и животные, которым они передали вирус.«Без дополнительных мутаций вирус передавал и убивал хорьков», — говорит Каваока, отмечая, что дальнейшие изменения вируса могут не потребоваться, чтобы сделать его потенциальной угрозой для здоровья населения, хотя передача от человека к человеку до сих пор остается ограниченной.Команда также подтвердила, что лекарственно-устойчивый H7N9 не реагирует на осельтамивир, активный агент Тамифлю. Он действительно отреагировал на другой препарат, называемый ингибитором протеазы, но Каваока говорит, что это лекарство в настоящее время одобрено только в Японии и только для использования в пандемических ситуациях.
«Я не хочу вызывать тревогу», — говорит Каваока, но «это лишь вопрос времени, когда устойчивый вирус приобретет мутацию, которая позволит ему хорошо расти, (что делает его) более вероятным, что приведет к летальному исходу в то же время. стойкий. "Однако Каваока и его команда в настоящее время не могут лучше понять, какие мутации могут способствовать этому переходу, по крайней мере, в Соединенных Штатах, где действует мораторий на работу, которая может заставить патоген взять на себя новую функцию, в настоящее время неизвестную в природе. место на несколько лет.«Мы не можем провести эксперименты, чтобы выяснить, почему», — говорит Каваока. «Нам действительно нужно понять, почему H7N9 является летальным и передающимся, и чем отличается этот устойчивый H7N9.
Если бы мы знали это, поскольку существует множество циркулирующих вирусов, мы могли бы сузить усилия до тех, которые являются летальными и передающимися».Недавно он опубликовал комментарий в Proceedings of the National Academy of Sciences, в соавторстве с двумя коллегами, которые также являются экспертами по гриппу, в котором они объясняют проблемы, которые этот мораторий создает для понимания того, что такие вирусы, как H7N9, могут стать пандемическими.«Результаты исследований (усиления функции) почти наверняка помогут понять пандемический потенциал вирусов гриппа и принесут пользу общественному здравоохранению, такую ??как установление приоритетов и разработка предпандемических вакцин и противовирусных препаратов», — пишут авторы. Фундаментальные (усиление функции) исследования трансмиссивности, ограничения диапазона хозяев, устойчивости к лекарствам, иммуногенности, патогенности и репликативной способности также принесут пользу общественному здравоохранению во всем мире ".
Каваока добавляет, что вирус H7N9, вероятно, продолжит мутировать по мере заражения людей, что приведет к адаптации, которая повысит патогенность вируса или его способность передаваться от человека к человеку. Другими словами, природа уже проводит свои собственные эксперименты по увеличению функциональности с потенциально серьезными последствиями.
Однако в последнее время стало немного легче обнаруживать, когда домашняя птица инфицирована H7N9, что позволяет людям ограничить их воздействие. Это потому, что вирус начал убивать птиц и в Китае. Но в отличие от США, где фермеры отбраковывают свои стада, чтобы ограничить распространение инфекционных заболеваний, Китай полагается на вакцины. Это беспокоит Каваоку, учитывая, насколько хорошо вирус растет.
А пока он говорит: «Мы должны улучшить наше наблюдение».10.1016 / j.chom.2017.09.008