Анализ выявил мутации в H5N1, связанные с адаптивным потенциалом человека.

от

Вирус H5N1 и его адаптация к человеку

В последние годы растёт обеспокоенность по поводу вируса гриппа H5N1. Впервые он был выявлен у птиц три десятилетия назад и теперь постепенно распространился на людей.

H5N1 — это штамм вируса гриппа, содержащий поверхностные белки гемагглютинина (H5) и нейраминидазы (N1) пятого и первого типов соответственно, которые способствуют проникновению вируса в организм и его распространению.

Исследователи под руководством Саннулы Кесавардханы, доцента кафедры биохимии Индийского научного института (IISc), обнаружили, что циркулирующий в настоящее время клон 2.3.4.4b H5N1 имеет специфические мутации в своём геноме, которые повышают его адаптивный потенциал к человеку.

Исследование опубликовано в журнале Microbiology Spectrum.

Клон 2.3.4.4b инфицировал множество млекопитающих и адаптируется к ним, что вызывает обеспокоенность по поводу адаптации вируса к человеку, — говорит Кесавардхана. — Клон панзоотичен, вызывая беспрецедентную смертность среди птиц и млекопитающих, а также несколько спорадических случаев заражения людей».

Когда вирус гриппа попадает в новый организм, он может развивать генетические мутации, которые помогают ему адаптироваться к новому хозяину. Исследователи пытались выяснить, развивается ли клон 2.3.4.4b таким образом, чтобы производить важные адаптации в своих белках, которые позволяют ему инфицировать людей. Они также хотели расшифровать, какие животные-хозяева могут потенциально ускорить эту адаптацию, давая вирусу преимущество в эволюционной лестнице.

Команда Кесавардханы использовала вычислительный подход и проанализировала 7 000 последовательностей белков H5N1 клона 2.3.4.4b, обнаруженных у птиц, 820 последовательностей у нечеловеческих млекопитающих и 35 000 последовательностей H1N1 и H3N2 у людей, чтобы определить, какие аминокислоты находятся под давлением отбора — быстро меняются.

Они использовали множественное выравнивание последовательностей (инструмент для идентификации сходных регионов в нескольких белках), построили филогенетические деревья (которые представляют, как виды разошлись от своего общего предка с течением времени) и аннотировали специфические вариации во всех белках H5N1, инфицирующих нечеловеческих млекопитающих и людей.

Команда обнаружила повышенное количество мутаций, особенно в вирусном комплексе полимераз (PA, PB2), нуклеопротеинах и белках гемагглютинина (HA). После идентификации этих мутаций команда классифицировала их в зависимости от того, могут ли они помочь вирусу распространяться от нечеловеческих млекопитающих к людям (адаптивные) или просто выживать в нечеловеческом хозяине (барьерные).

Наконец, они разработали простой математический подход и оценили адаптивный потенциал клона 2.3.4.4b к человеку.

Команда также смогла определить животных, которые могут быть носителями штаммов вируса с наибольшим адаптивным потенциалом к человеку. Интересно, что вирусы, которые могут адаптироваться к лисам, по-видимому, имеют более высокий адаптивный потенциал, чем штаммы, адаптированные к крупному рогатому скоту.

«Это очень удивительно», — говорит Кесавардхана.

На основе своих выводов исследователи предлагают внедрить усиленные и проактивные меры по надзору.

«Этот клон приобретает те же ключевые мутации, которыми обладают пандемические штаммы человеческого гриппа, что может представлять растущий риск», — говорит Ранджана Натарадж, научный сотрудник кафедры биохимии и первый автор исследования.

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте