Когда вирусы гриппа, поражающие птиц и людей, встречаются в одной и той же клетке, они могут перетасовывать свои геномы и производить новые штаммы, которые могут иметь пандемический потенциал. Думайте об этом процессе, называемом реассортацией, как о вирусах, занимающихся сексом.
В последние несколько лет представители органов здравоохранения отслеживали две разновидности вирусов птичьего гриппа с тревожными свойствами: H7N9 и H5N8. Ученые из Медицинской школы Университета Эмори исследуют факторы, которые ограничивают рекомбинацию между этими штаммами и хорошо известным штаммом (H3N2), который доминировал в последние несколько сезонов гриппа в Соединенных Штатах.
Хорошая новость заключается в том, что «сигналы упаковки» на геномах вирусной РНК птичьего гриппа часто были несовместимы с вирусами H3N2. Это означает, что сегментам генома птичьих вирусов может быть трудно соединиться с человеческими вирусами. Смешение + совпадение по-прежнему имело место на низком уровне, особенно с H5N8.
Результаты должны быть опубликованы на неделе 11 февраля в Proceedings of the National Academy of Sciences.
«Мы видим, что различия в последовательностях между человеческими и птичьими вирусами ограничивают возможность рекомбинации», - говорит Энис Лоуэн, доктор философии, доцент кафедры микробиологии и иммунологии в Медицинской школе Университета Эмори. «Но низкий уровень совместимости может быть более значительным, если реассортантные вирусы будут иметь преимущество, например, из-за ранее существовавшего иммунитета. Это подчеркивает постоянную необходимость наблюдения».
Аспирантка Мария Уайт, проводившая большую часть экспериментов, подчеркивает, что она не работала с интактными инфекционными вирусами птичьего гриппа, которые могут быть опасны. Скорее, она взяла у них лишь немного генетической информации: упаковочные сигналы для сегментов, кодирующих гемагглютинин.
Гемагглютинин является одним из основных внешних белков, позволяющих вирусу связываться и заражать наши клетки. Сигналы упаковки - это части генома вирусной РНК, которые сообщают зараженной клетке обернуть этот фрагмент РНК в новый вирус. Они чем-то похожи на наши хромосомы, но гораздо меньше.
Уайт вставил только упаковочные сигналы в вирусы H3N2, которые изучаются в лаборатории в условиях уровня биобезопасности 2. Осторожно и строго, но без скафандров. Она обнаружила, что гибридные вирусы по-прежнему способны хорошо воспроизводиться.
Однако, когда она заразила гибридные вирусы стандартным H3N2, гибриды не были поглощены вновь полученными вирусными частицами, а также H3N2. То же самое произошло, когда Уайт заразил морских свинок, и эти морские свинки содержались в одной клетке со здоровым животным. В основном передавался обычный вирус H3N2, но она обнаружила передачу вирусов с сигналами упаковки H5.
«Эти данные свидетельствуют о том, что сигналы упаковки H5 в достаточной степени совместимы с вирусами H3N2, чтобы обеспечить низкий уровень передачи», - пишут авторы.
Уайт говорит, что несовместимость упаковки может быть вызвана взаимодействием между вирусными РНК, а также между РНК птичьего гриппа и белком человеческого гриппа. Она добавляет, что на определение совместимости могут влиять и другие факторы, например, различия в тканях, которые вирусы любят заражать.
Регулярные сообщения о вспышках H5N8 поступают от птицеводов по всему миру, но до сих пор H5N8 представлял проблему только для птиц. Беспокойство вызывает то, что люди часто вступают в контакт с птицами, что дает возможность межвидовой передачи и рекомбинации с вирусами сезонного гриппа, говорит Лоуэн. Дополнительный риск связан с возможностью точечных мутаций, которые могут еще больше изменить свойства реассортированных вирусов.
Уайт учится в аспирантуре по иммунологии и молекулярному патогенезу. Специалист по исследованиям Хуи Тао и доцент Джон Стил, доктор философии, внесли свой вклад в статью.