Еще раз о вирусе гриппа. Исследования.

[progenes]

Есть две новости. Спасибоpan_grunia за наводку! 10 геномных последовательностей "украинских" изолятов вируса гриппа H1N1 прочитаны экспертами ВОЗ и выложены в базу данных вируса гриппа GISAID.
Все изоляты содержат зловредную мутацию D225G в гене гемагглютинина.

Кого еще не задолбала эта тема, могут лезть под кат читать многа букав.

Мы легких путей не ищем, поэтому начнем издалека.

А именно, кто и как изучает вирус гриппа. Я специально это все пишу, чтобы вылить ушат холодной воды на головы заговорщиков, потому как все исследования открытые, хоть и выглядят порой зловеще. Для освежения знаний рекомендую посмотреть генетику вируса гриппа.

Кто и как изучает актуальный вирус гриппа. Как раз в последнем номере Nature развлекательная статья на эту тему "Один вирус-киллер - три ключевых вопроса". Ислледования вируса идут по трем основным направлениям:
1. Как он убивает?
2. Как он распространяется?
3. Куда его повернет?

1. Как он убивает?
Отличительная особенность этого вируса от других гриппозных зараз в том, что он поражает не только ткани верхних дыхательных путей, но и проникает в легкие. Мало того, что он проникает, он распознает на человеческих тканях особые гликопротеины и к ним липнет. В то время, как "нормальный" вирус распознает гликопротеины α2,6, свиной вирус распознает также гликопротеины α2,3, которые больше присутствуют в низлежащих легочных тканях. Таким образом изучают как вирус распознает своими гемаггютининами гликопротеины и какие особенности строения этих гемагглютининов критичные для процесса узнавания. Это изучают как в лабораториях Европы, например, в Марбурге, так и в Америке.

2. Как он распространяется?
Для изучения распространения для возможно моделирования ситуаций мало наблюдать текущую ситуацию. Надо также экспериментально наблюдать процесс и это делают на животных и с другими вирусами. Это также необходимо для предсказывания эффективности вакцинации, а также для возможности кросс-реакции вакцины с различными подтипами вирусов.

Самый интересный вопрос:
3. Куда его повернет? Коль скоро мы знаем, что вирус способен не только ре-ассортироваться, но и мутировать в агрессивные варианты, надо бы прикинуть как это может выглядеть. И нет иного пути, как сделать это экспериментально и искусственно, прежде чем вирус сделает это непредсказуемо сам в естественных условиях. И именно этот тип исследований содержит этические возражения - это по сути создание самого зловредного вируса. Так что можно порассуждать, должны ли мы ждать сложа руки, пока он сам мутирует (а он точно смутирует) или действовать на упреждение. Тем не менее, уже исследован целый ряд потенциально опасных мутаций в том самом гемагглютинине.

В PloS недавно опубликована статья, посвященная таким мутациям. Давайте посмотрим на ген гемагглютинина попристальнее. Kак я рассказывала в предыдущей статье про BLAST, генную или белковую последовательность можно сравнить с помощью относительно простого алгоритма и посмотреть, какие изменения наблюдались за время различных эпидемий и какие особенности протекания заболевания с этим связаны. Эти ж вирусы не просто так мутируют, а если мутация какая-то ценная для вируса, она фиксируется в вирусной популяции. Также по генным последовательностям можно установить, откуда этот вирус завезли.

Раз уж я в самом начале упомянула мутацию D225G, то давайте рассмотрим ее. Если представить первичную структуру белковой молекулы в виде цепочки аминокислот, то D225G означает, что в звене цепочки с порядковым номером 225 произошла замена аспарагиновй кислоты (D) на глицин (G). Такие замены наблюдались и раньше, а в табличке приведена частота, с которой эти замены наблюдались во время различных эпидемий.



Как мы видим, эта замена D на G наблюдалась в 40% случаев в последовательностей гемагглютинина вируса испанки, хотя тут проанализировано только 5 последовательностей, то есть в 2х с пяти. Также эта замена наблюдалась в вирусах, циркулировавших с 1947 по 1957 года (около 80ти%), а после 1979 и до 2008 года практически не встречалась. В актуальной эпидемии до сих пор наблюдался только в 1.4% из всех проанализированных изолятов.

Роль этой замены была непонятна. Эта 225 аминокислота скорее всего имеет смысл "в компании" с аминокислотой D или Е под номером 190. Этак 190я кислота очень консервативна и они вдовоем видимо определяют специфичность субстрата. Как это узнали? Взяли "исходный" варинант вируса испанки с аминокислотой D225 и смутрировали ее на G225, а затем проверили эффективность связывания с вышеупомянутыми гликопротеинами α2,3 (которые в носоглотке) и α2,6 (которые в легких). И показали, что в результате этой замены, кроме способности липнуть к гликопротеину α2,3 вирус приобретает способность к узнаванию гликопротеина α2,6. Это табличка из статьи в Nature.

Table 1. Titer of virus stocks prepared on MDCK cells with trypsin (1 µg/ml, Sigma) and incubated at 37°C with 5% CO₂ for 48 hours. Hemagglutination assay of viruses used 0.5% -2,3-resialylated CRBCs, -2,6-resialylated CRBCs, or untreated CRBCs. The results shown correspond to four hemagglutination units. Similar results were obtained when viruses were adjusted to 8, 16, or 32 hemagglutination units with untreated CRBCs.

Amino acid position (H3 numbering) Presence or absence of hemagglutination 190 225 Infectivity titer (pfu/ml) 2,6 CRBCs 2,3 CRBCs Untreated CRBCs SC18 D D 4.8 x 107 + - + NY18 D G 3.3 x 107 + + + AV18 E G 5.0 x 107 - + + Dk/Alb E G 2.2 x 107 - + +

И вот, как оказалась, в Украине свирепствует предположительно именно эта мутация гриппа. И еще важное, что обнаружили, этот изолят находится не столько в носоглоточных смывах, сколько в легочных тканях. Поэтому практикуемый анализ смывов ее плохо определяет. Украинский вирус представляет замечательный пример мутаций, которая возникла в результате рекомбинации. Одна аминокислотная замена может получаться при нескольких различных вариантах нуклеотидных мутаций и особенность "украинской" мутации в том, что она ранее в человеческом гриппе не встречалась, но встречалась в свином. Что это значит? Ну пока ничего не значит кроме того, что у нас вирус скорее всего чуть поаггрессивнее того же немецкого и стремится в легкие. А дальше надо просто продолжать изучать. Ну и еще я, пожалуй, бы добавила, что это дополнительный аргумент для вакцинации.

По материалам:
RBD Change D225G in Ukraine Lungs Raises Concerns
All Fatal Ukraine Cases at GISAID Have RBD D225G

Comments

[soboleva-t.livejournal.com]

Да, и еще. Правильно ли я поняла, что тот, кто переболел "немутантом" получит временный иммунитет к "мутанту"?

[progenes.livejournal.com]

Предполагаю, что да. Вряд ли одна аминокислотная замена сильно скажется на афинности антител к этому гемагглютинину.

[soboleva-t.livejournal.com]

Спасибо за ваше терпение и подробные ответы! Хотя по-прежнему непонятно, чем привиться от свиного... "Будем искать!" (с)

[progenes.livejournal.com]

да не за что! Если бы я знала, чем лучше прививаться, я б сказала. Есть два типа вакцины: куски вирусного белка с адьювантами. Куски вирусного белка сами по себе ерунда, они ничего страшного не делают. Адьюванты усиливают именнуй ответ. Это может вызывать побочные реакции. Есть вакцины без адьювантов, это живой вирус, но с такими мутациями, которые делают его неопасным. Адьювантов нет, это плюс, но вирус живой и иногда вызывает как бы слабенький грипп. Такие вот пироги.

[soboleva-t.livejournal.com]

Пожалуйста, поставьте нас в известность, если вдруг информация об эффективной вакцине против свиного у вас появится! И вообще - спасибо за вашу деятельность в плане ликбеза и санпросвета.

[-steppenwolf.livejournal.com]

Купите Тамифлю, он дорогой, но поможет если тяжело болеть будете. тфу

[soboleva-t.livejournal.com]

Спасибо, я в курсе. Но мне бы хотелось узнать о вакцинах.