От птиц к людям: Смертельная угроза в нескольких мутациях

Опубликована работа, авторы который сделали вирус птичьего гриппа потенциальной угрозой всему человечеству.
От птиц к людям: Смертельная угроза в нескольких мутациях

Около полугода назад на публикацию были поданы две работы, авторы которых описывали механизмы превращения опасного вируса птичьего гриппа (Н5N1) в еще более опасный — способный передаваться от человека к человеку воздушно-капельным путем. После жарких дебатов одна из них появилась в печати.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

11-страничный отчет группы ученых из Японии и США, работавших под руководством Ёшихиро Каваоки (Yoshihiro Kawaoka), описывает процесс получения мутировавшей версии одного из ключевых белков вируса — гемагглютинина, располагающегося на поверхности вирусной частицы и обеспечивающего ее присоединение к клетке-хозяину.

Вирусы гриппа, связывающиеся с разными клетками разных видов животных, имеют различные виды этого белка, и авторам удалось модифицировать гемагглютинин вируса птичьего гриппа H5N1 в гемагглютинин гриппа человеческого (H1N1), самого частого источника массовых эпидемий. Для этого оказалось достаточно стимулировать в нем четыре точечные мутации. В итоге вирус стал легко связываться с клетками млекопитающих, заражать их и воспроизводиться в достаточных количествах, чтобы начать легко передаваться воздушно-капельным путем. При высоком уровне смертности, свойственной H5N1, и высокой вирулентности H1N1 «гибрид» получился небезопасный.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Работа группы Каваоки — одна из двух публикаций, о которых заговорили еще в прошлом декабре, поскольку американский Национальный научный комитет по биобезопасности (NSABB) призвал не раскрывать их результаты во всех подробностях. Экспертный совет, созванный по инициативе Всемирной Организации Здравоохранения, опротестовал это решение, и после нового рассмотрения представители NSABB изменили свою позицию. В итоге первая из работ стала доступна лишь в начале мая — вторая же, за авторством нидерландских исследователей из группы Рона Фуше (Ron Fouchier), задерживается еще на некоторый срок из-за того, что правительство страны потребовало для публикации соблюдения дополнительных требований и оформления лицензии на методику. Авторы лишь недавно завершили все необходимые формальности, и вскоре эта статья также должна появиться в печати.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Вообще, вирусологи с крайней заинтересованностью изучают вопрос о механизмах распространения вирусов в человеческой популяции, и работа Каваоки стала очередным важным шагом в этом направлении. Известно, что связывание гемагглютинина с поверхностью клетки-хозяина является первым этапом в ее заражении вирусом. Белок этот имеет грибообразную форму с длинной «ножкой» и округлым доменом-«шляпкой», где и расположен, собственно, активный сайт, ответственный за связывание.

Еще несколько лет назад стали появляться сообщения о том, что некоторые мутации в этой области белка меняют «диету» вируса, заставляя его переключаться, скажем, с клеток птичьего организма на человеческие. Интересно, что одна из подобных работ появилась в конце прошлого года, практически тогда, когда в NSABB шли активные дебаты на тему возможности публикации результатов Каваоки и Фуше. В ней авторы описали две мутации, «переключающие» птичий вирус на человека — однако они еще не делали его максимально опасным, способным передаваться между людьми простым воздушно-капельным путем.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Это, впрочем, удалось команде Каваоки после серии весьма трудоемких экспериментов, в ходе которых ученые отследили более 2 млн случайным образом полученных мутантных форм вируса — и среди них обнаружили тот самый, который быстро передался от больного животного сразу к 4−6 его сородичам в соседних клетках. К слову, болезнь не убила ни одно из этих животных (да и активность распространения мутантной формы вируса еще не достигла высот, свойственных обычному человеческому гриппу).

Авторы выяснили, что особо заразная форма вируса включает три мутации в окрестностях связывающего участка агглютинина и одну в его «ножке». Причем, эта четвертая мутация не менее важна, чем прочие. Дело в том, что на втором этапе заражения гемагглютинин, связавшись с поверхностью клетки-хозяина, инициирует слияние ее мембраны с оболочкой вируса, так его содержимое может попасть внутрь клетки. Небольшая кислотность, свойственная нашим слизистым оболочкам, не позволяет мутантному белку проделать эту работу, и этот недостаток компенсирует именно мутация на ножке, обеспечивающая его полную функциональность в кислой среде.