Конечно, нет ничего необычного в том, что вирус передается от человека к человеку. Однако хантавирусы бывают разными.
Грызуны, такие как мыши и крысы, являются основными переносчиками хантавирусов. В природе существует более 40 видов и штаммов хантавирусов и известно, что более половины из них способны передаваться человеку. Инфекции могут привести к тяжелому заболеванию с высокой смертностью (до 35-40% в зависимости от вида вируса и исхода заболевания). Симптомы проявляются от нескольких дней до нескольких недель и могут включать головную боль, лихорадку, боли в животе и спине, рвоту и кровотечение.
В настоящее время не существует одобренных вакцин или противовирусных препаратов против хантавирусов - семейства одноцепочечных РНК-вирусов. Передача инфекции обычно происходит при контакте с зараженной слюной, фекалиями, мочой и аэрозолями грызунов, например, в домах, где обитают грызуны, или при уборке плохо проветриваемых помещений. Люди, как правило, являются потенциальными хозяевами хантавирусов. Но вирус вирус Андес (ВА) уникален. Он передается от грызунов к людям, как и другие хантавирусы, и именно так начинается большинство инфекций. Однако спорадические вспышки в течение нескольких десятилетий — в основном в Аргентине и Чили — показали, что он также способен передаваться от человека к человеку.
Например, вспышка инфекции в Аргентине в 2018 году привела к 34 подтвержденным случаям инфицирования ВА и 11 смертельным случаям. Вспышка началась с того, что человек, зараженный ВА присутствовал на вечеринке по случаю дня рождения, на которой присутствовало 100 человек; у 5 человек, сидевших рядом с этим человеком, позже развились симптомы. С этого момента цепочка передачи продолжилась. В целом, эксперты определили, что “после однократного заражения ВА среди людей, передача произошла от трех человек с симптомами, которые посещали многолюдные общественные мероприятия”. Недавняя вспышка на круизном лайнере пополнила список доказательств.
Что отличает ВА от других хантавирусов? Как именно вирус передается от человека к человеку? Почему некоторые вирусы очень успешно распространяются, а некоторые - нет? Ответы на эти вопросы имеют значение для борьбы со вспышками и разработки методов лечения. Они также могут помочь экспертам определить, как может выглядеть ситуация с заболеваемостью в будущем и как подготовиться к ней уже сейчас.
Как ВА передается от человека к человеку?
Несмотря на то, что в течение 3 десятилетий было известно, что ВА может передаваться от человека к человеку, ученые до сих пор окончательно не определили, как это происходит. Исследования показывают, что вирус может передаваться от человека к человеку в определенных условиях тесного контакта, таких как длительное воздействие вируса в плохо проветриваемых или переполненных помещениях (например, в автобусе, самолете или на круизном лайнере), сон в одной кровати или комнате с человеком, инфицированным ВА, бытовые контакты или уход за больными без использования средств индивидуальной защиты. "[Передача], скорее всего, происходит воздушно-капельным путем”, - говорит Дэвид Сафронец, научный сотрудник отдела специальных патогенов Агентства общественного здравоохранения Канады. “ВОЗ предполагает, что это длительный тесный контакт в течение как минимум 15 минут на расстоянии 2 метров или около того. [Но это], безусловно, не так эффективно, как что-то вроде COVID или обычной простуды”.
В исследовании, проведенном в 2020 году, авторы использовали иммуноцитохимию, иммунофлуоресценцию и электронную микроскопию для изучения легочной ткани и слюнных желез карликовых рисовых крыс, инфицированных ВА (основные первичные хозяева), и людей, умерших от хантавирусного легочного синдрома, вызванного ВА, который часто приводит к смертельным исходам хантавирусной инфекции. Антигены хантавируса были обнаружены в эпителиальных клетка дыхательных путей, макрофагах (которые могут выделяться при кашле воздушно-капельным путем) и секреторных клетках слюнных желез, а также в эндотелиальных клетках легких (известно, что хантавирусы инфицируют эндотелиальные клетки по всему организму). Хотя наличие антигенов ВА не является прямым свидетельством вирусной инфекции или репликации, полученные результаты подтверждают, что вирус может распространяться через дыхательные пути и/или слюнные железы.
В ходе исследований также была проведена оценка того, что на молекулярном уровне может способствовать передаче вируса от человека к человеку. Исследователи выявили 3 аминокислотные замены, когда сравнили геномные последовательности из кладов ВА, связанных с передачей вируса от человека к человеку, с последовательностями из ВА и ВА-подобных вирусов, не ассоциируемых с этим способом распространения. Одна мутация присутствовала в гликопротеине ВА, участвующем в прикреплении клеток хозяина и слиянии мембран; другие были в неструктурном белке вируса, который противодействует врожденным иммунным реакциям хозяина, способствуя инфицированию. До сих пор неясно, как эти конкретные мутации связаны с передачей инфекции и их функциональным воздействием.
Однако прояснить картину сложно. За исключением модели для сирийских хомяков, которая отражает ключевые аспекты хантавирусного легочного синдрома, существует ограниченное количество моделей заболеваний, доступных для изучения хантавирусов. Более того, “у нас не так много изолятов ВА”, - отметил Сафронец. “Известно, что хантавирусы сложно выделять и культивировать, что затрудняет последующий анализ”. Из-за длительного инкубационного периода хантавирусов (1-8 недель) ВА у человека часто распознается после того, как организм уже вырабатывает антитела для нейтрализации хантавирусов, что снижает их инфекционность в клеточных культурах. Грызуны также вырабатывают нейтрализующие антитела, которые могут препятствовать выделению культивируемого вируса. В свете этой проблемы Сафронец подчеркнул необходимость получения более качественных геномных данных о ВА и его родственниках. Эти последовательности в сочетании с эпидемиологическим отслеживанием могут дать некоторые подсказки о механизмах, лежащих в основе того, почему и как ВА распространяется таким образом.
Как быстро ВА мутирует?
Лабораторные эксперименты показали, что ВА, по-видимому, не так генетически изменчив, как другие РНК-вирусы, которые хорошо адаптируются к человеку и быстро мутируют по мере распространения, как, например, SARS-CoV-2. Так, 19-кратные пассажи in vitro изолированного от грызунов штамма ВА привело к очень небольшому количеству мутаций. В другом исследовании лаборатория Сафронца 25 раз пассировала человеческий изолят ВА у сирийских хомяков. Изолят слабо реплицировался in vivo и не вызвал смертельных заболеваний у хомяков по сравнению с другими штаммами. Затем исследователи инфицировали хомяков вирусами из раннего, среднего и позднего пассажей, чтобы выявить изменения в геноме, которые влияют на исход инфекции у животных. Ученые отметили единственную кодирующую мутацию в вирусном гликопротеине без каких-либо изменений в течении заболевания, что свидетельствует о минимальном избирательном давлении у определенных хозяев.
Стоит отметить, что хомяки похожи на естественных носителей вируса - грызунов, которые эволюционировали совместно с хантавирусами на протяжении 20 миллионов лет. У разных хозяев результат может быть немного иным. Тем не менее, первые данные о недавней вспышке вируса на круизном лайнере показали, что вирус был схож со штаммом вспышки в Аргентине в 2018-2019 годах. Это означает, что за почти 8 лет вирус, по-видимому, не претерпел существенной эволюции. Геномный анализ показал, что у 2 пациентов с корабля были обнаружены 2 небольшие мутации вируса без каких-либо изменений в его поведении. Ученые не до конца понимают, чем объясняется такая стабильность. “[Хантавирусы] реплицируются относительно медленно, так что, возможно, это делает их полимеразу немного более эффективной, чем у других РНК-вирусов, которые, как правило, реплицируются чрезвычайно быстро и вносят, возможно, больше мутаций”, - предположил Сафронец.
Среда in vivo также играет важную роль, поскольку реакция организма-хозяина может влиять на эволюцию вируса. Было продемонстрировано на мышиной модели, что лечение животных, инфицированных вирусом Хантаан (другой разновидностью хантавируса), противовирусным препаратом рибавирин снижает уровень инфекционного вируса, но увеличивает частоту его мутаций. Препарат, по-видимому, частично подавляет репликацию вируса и, возможно, оказывает другие неизвестные побочные эффекты на организм хозяина. “[Вирус подвергается] очистительной селекции внутри животного, если только мы не воздействовали на него препаратом”, - говорит Сафронец.
Могут ли хантавирусы вызвать следующую пандемию?
Стабильность вируса не означает стагнацию: хантавирусы могут изменяться. Может ли ВА вызвать пандемию? Эксперты отмечают, что для того, чтобы ВА или любые другие хантавирусы обладали пандемическим потенциалом, потребовались бы многочисленные эволюционные изменения, в частности те, которые могли бы способствовать более эффективной передаче вируса между людьми. Это возможно, хотя и маловероятно, исходя из современного понимания учеными хантавирусов. Тем не менее, надлежащая изоляция и мониторинг инфицированных или подвергшихся воздействию лиц важны для сведения к минимуму вероятности передачи ВА более широкому кругу людей, где у него может быть больше шансов на распространение и эволюцию. Исследователи также подчеркивают необходимость отслеживания хантавирусов и их генетических изменений у носителей, особенно в связи с тем, что изменения климата и окружающей среды повышают риск контакта животных с человеком и потенциального распространения.
Крайне важно усилить экологический надзор за хантавирусами. Сафронец призывает исследовательские группы “вернуться к работе”, размышляя о том, как предыдущие полевые исследования привели к обнаружению ВА и других хантавирусов. “Изучение передачи вируса от человека к человеку является важнейшей областью исследований, но если мы сможем сделать шаг назад и выяснить, что вызывает передачу вируса от [грызунов] к человеку, это значительно продвинет профилактику противовирусных заболеваний у людей во всем мире”, - отмечает он.
Необходимо иметь наготове профилактические и терапевтические средства для борьбы с хантавирусами. Прямо сейчас у нас их нет. Ученые также разрабатывают вакцины и моноклональные антитела против хантавирусов. Задержки с их производством и распространением в конечном итоге связаны не с отсутствием технологий, но с финансовыми и нормативными ограничениями. Хантавирусы, вызывающие спорадические вспышки, как правило, остаются в тени по сравнению с другими, более распространенными угрозами общественному здравоохранению. Заручиться финансовой поддержкой для их изучения может быть непросто.
Но если вспышка ВА на круизном лайнере и выявила что-то новое, так это то, что “мы не можем пренебрегать этими патогенами, которые, как мы знаем, постоянно присутствуют во всем мире”, - сказал Сафронец. “Я думаю, что [эта вспышка] просто еще раз подчеркивает тот факт, что исследования по этим вопросам все еще необходимо проводить, потому что во время подобных событий люди задают правильные вопросы: "Почему нет вакцины? Почему нет терапии? И это потому, что [хантавирусами] в течение довольно долгого времени пренебрегали в области исследований”.
