Как нынешний штамм птичьего гриппа эволюционировал, чтобы стать смертоноснымКак нынешний штамм птичьего гриппа эволюционировал, чтобы стать смертоносным
Генетические изменения вирусов птичьего гриппа привели к их распространению среди многих диких видов, создав неконтролируемую глобальную вспышку.
Исследователи, изучавшие эволюцию вируса птичьего гриппа в течение последних 18 лет, показали, как циркулирующий в настоящее время в мире штамм, представляющий собой чрезвычайно смертоносную форму подтипа H5N1, становился все более заразным для диких птиц. Этот штамм появился в Европе в 2020 г. и распространился в беспрецедентном количестве стран.
В статье, опубликованной в журнале Nature 18 октября, рассматриваются изменения в геноме вируса с течением времени и анализируются данные о зарегистрированных вспышках, чтобы проследить, как он распространялся. В 2020 г. скорость распространения вируса среди диких птиц была в три раза выше, чем среди сельскохозяйственной птицы, благодаря мутациям, которые позволили вирусу адаптироваться к различным видам. "То, что раньше было совершенно очевидно патогеном домашней птицы, теперь стало проблемой здоровья животных в гораздо более широком масштабе", - рассказывает Энди Рэйми, генетик дикой природы из Научного центра Геологической службы США на Аляске. "Это имеет последствия как для диких животных и домашней птицы, так и для нас, людей, пользующихся этими ресурсами".
Вирус H5N1, классифицируемый как высокопатогенный вирус птичьего гриппа (HPAI) из-за его высокой летальности для домашней птицы, был впервые обнаружен у птиц в Китае в 1996 году. Вспышки обычно носят сезонный характер, синхронизируясь с миграцией птиц осенью в Северном полушарии. Но с ноября 2021 года они стали постоянными. В 2022 году вирус убил миллионы птиц на пяти континентах и вызвал вспышки среди разводимых на фермах норок и различных морских млекопитающих. Для изучения изменений в поведении вируса авторы изучили данные, поступившие в Продовольственную и сельскохозяйственную организацию ООН и Всемирную организацию охраны здоровья животных в период с 2005 по 2022 г., и проанализировали более 10 000 вирусных геномов.
Их работа показала, что в середине 2020 г. из более ранней разновидности вируса H5N1, получившей название H5N8, который впервые появился у домашней птицы в Египте в 2016-2017 гг. и вызвал глобальные вспышки в 2020-2021 гг., развился новый штамм H5N1. Новый вирус H5N1 мутировал в результате взаимодействия с не смертельными разновидностями птичьего гриппа, называемыми вирусами низкопатогенного птичьего гриппа (LPAI), которые циркулировали среди диких птиц в Европе с 2019 года. В 2021 и 2022 годах появились два его подтипа. Один из них распространился по северным прибрежным районам Центральной Европы и в конечном итоге был занесен в Северную Америку птицами, мигрировавшими через Атлантический океан. Другой распространился по Средиземному морю и попал в Африку.
Многие вспышки птичьего гриппа начинаются с домашней птицы, но в результате распространения вируса на диких птиц заболевание распространяется на большие территории, создавая глобальную проблему, с которой трудно справиться, говорится в исследовании. "Как только вирус адаптируется к диким птицам, у нас не остается механизма для борьбы с ним. И я думаю, что это самое большое последствие, которое наблюдается сейчас", - отмечает соавтор исследования Виджайкришна Дханасекаран, эволюционный биолог и вирусолог из Университета Гонконга. С ним согласна Луиза Монкл, эволюционный вирусолог из Пенсильванского университета в Филадельфии. "Независимо от того, насколько эффективно вы реагируете на вспышки заболевания в птицеводстве, если инфекция неоднократно поступает от диких птиц, справиться с ней будет очень сложно". "Это действительно то, в чем на данный момент участвует почти весь мир", - добавляет Рэйми.
Вирусы LPAI часто свободно циркулируют среди домашней и дикой птицы. Считается, что предыдущее заражение этими не смертельными штаммами способствует развитию популяционного иммунитета у диких птиц. "Можно считать, что это несовершенная вакцина, которая не останавливает инфекцию, но помогает смягчить последствия болезни", - полагает Рэйми. Но "здесь, вероятно, есть две стороны медали", - добавляет он. Вирусы HPAI могут мутировать в результате взаимодействия с вирусами LPAI. У обоих вирусов геном разделен на восемь сегментов, которые могут смешиваться и сочетаться. "Когда два вируса совместно инфицируют одну и ту же клетку, они могут обменяться генами в процессе упаковки вируса", - объясняет Дханасекаран.
Поэтому вирусы LPAI - особенно штамм H9N2 - играют важную роль в эволюции H5N1, - добавляет он. Однако за ними не ведется должного наблюдения. "Стратегии ликвидации или уничтожения этих низкопатогенных вирусов стали бы огромным шагом вперед в борьбе с самим птичьим гриппом", - утверждает Дханасекаран.
