Вирусы сезонного гриппа постоянно подвергаются мутациям, помогающим им обойти иммунную систему человека, но некоторые из этих мутаций могут снижать активность вируса. Согласно новому исследованию, опубликованному в PLOS Pathogens, определенные мутации в геноме гриппа А могут помочь противодействовать ослабляющим эффектам других мутаций.
Грипп А ежегодно уносит десятки тысяч жизней в США, несмотря на усилия по вакцинации. Он сохраняется в значительной степени из-за постоянных изменений в последовательности аминокислотных «кирпичиков», составляющих вирусный белок гемагглютинин, что позволяет ему избежать распознавания и удаления антителами иммунной системы. Многие из этих мутаций могут снизить приспособленность вируса - его способность создавать больше копий самого себя - поднимая вопрос о том, как вирусы компенсируют восстановление своей способности.
Иван Косик из Национального института аллергии и инфекционных заболеваний, штат Мэриленд, и его коллеги исследовали мутации гемагглютинина, чтобы лучше понять механизмы, с помощью которых вирусы гриппа А сохраняют свою жизнеспособность, несмотря на постоянные мутации. Они сосредоточились на вариантах гриппа А с мутациями, которые позволили им избежать антител от мышей, морских свинок или цыплят.
Чтобы определить накопленные мутации, которые восстановили приспособленность вируса, исследователи секвенировали вирусную РНК, используя сверхчувствительный метод, называемый секвенированием PrimerID, который позволяет отслеживать все отдельные вирусные геномы, чтобы можно было обнаружить любые соответствующие мутации. Они обнаружили несколько представляющих особый интерес мутаций, которые добавляют новую молекулу сахара к гемагглютинину, тем самым создавая новый участок «N-связанного гликана».
Как это помогает вирусу размножаться? Оказывается, новый сахар позволяет вирусу вновь обрести «златовласки» связь с клеткой-хозяином: не слишком слабую, но и не слишком тесную. Ускользая от иммунной системы, новые мутации могут непреднамеренно разрушить эту золотую точку связывания, что можно исправить, добавив молекулы сахара только в часть гемагглютинина..
Эти результаты улучшают понимание механизмов, которые затрудняют предотвращение вспышек гриппа, и информируют об усилиях по разработке более эффективных вакцин против гриппа, которым труднее противостоять постоянным мутациям. Результаты также демонстрируют ценность секвенирования PrimerID для обеспечения просмотра с высоким разрешением всех мутаций, присутствующих в данной вирусной популяции, - то, что традиционные подходы глубокого секвенирования не могут обеспечить с такой же точностью и эффективностью. Этот уровень понимания необходим, чтобы не отставать от гриппа, который, несмотря на крошечный размер, сумел перехитрить людей, пытающихся предотвратить хаос, который он сеет каждый сезон гриппа.