РНК гриппа из образцов трех легких, хранившихся в формалине с 1918 года, дают новое представление о смертоносной пандемии.
Три подростка - двое солдат и один гражданский - были среди 50 или более миллионов жертв пандемии гриппа А 1918 года. Однако, в отличие от большинства людей, погибших от вируса, легкие этих троих были сохранены, пролежав в формалине более ста лет. Сейчас, согласно препринту в bioRxiv 14 мая, эти органы дают генетические подсказки о том, почему вирус унес так много жизней.
Пандемия 1918 года - зоонозное заболевание, которое, как считается, попало к людям от птиц, - стала одной из самых смертоносных пандемий в истории человечества. Особенно смертоносными были вторая и третья волны заболеваний, которые начались осенью того же года. Вполне вероятно, что разновидности вируса сыграли свою роль в различном ущербе, нанесенном каждой волной. К сожалению, получение сиквенсов вирусной РНК из образцов такой давности сопряжено с техническими трудностями. Фактически, до недавнего времени извлечение РНК из образцов столетней давности считалось "фантастикой", - говорит Хендрик Пойнар, специалист по древним ДНК из Университета Макмастера.
Соавтор препринта Майкл Воробей, эволюционный биолог из Университета Аризоны, рассказывает, что даже получить образцы непросто. Тем не менее, специалистам удалось получить в общей сложности 13 образцов легочной ткани людей, умерших между 1900 и 1931 годами, из образцов, хранящихся в Берлинском музее истории медицины и патологоанатомической коллекции Музея естественной истории в Вене; три из них, все 1918 года, содержали РНК гриппа.
Хотя РНК была сильно фрагментирована, группа смогла восстановить от 60 до 90% геномов вирусов, убивших двух солдат, и весь геном вируса, убившего гражданское лицо. Все сиквенсы относятся к первой волне пандемии, и если сравнить их с ранее описанными штаммами из более поздних периодов пандемии, то они указывают на то, как вирус мог стать более смертоносным. Например, два частичных генома солдат содержат последовательности, более "похожие на птичьи" - признак того, что ранним версиям вируса было сложнее инфицировать людей.
Однако наиболее показательным оказался полный геном. Из него исследователи смогли воссоздать полимеразный комплекс вируса и сравнить его с полимеразным комплексом, воссозданным из ранее описанного штамма вируса, полученного от человека, умершего на Аляске в ноябре 1918 года. В клеточных культурах комплекс из вируса первой волны строил РНК примерно в два раза эффективнее, чем из вируса более поздней волны.
"Тот факт, что вы можете проверить in vitro действие исчезнувшего штамма, имеет огромное значение для понимания эволюции вирулентности и возможных контрмер, если мы столкнемся с очередной эпидемией гриппа", - говорит Пойнар. "Это совершенно фантастическая работа", - добавляет он. "Исследователи сделали возрождение РНК-вирусов из архивных материалов вполне достижимой целью".
Архивные геномы вируса гриппа из Европы показывают геномную и фенотипическую изменчивость во время пандемии 1918 года. Livia V Patrono et al. (аннотация статьи)
Пандемия гриппа 1918 года была самой смертоносной респираторной пандемией 20-го века и определила геномный состав последующих вирусов гриппа А (IAV) человека. В данном исследовании мы впервые анализируем геномы IAV 1918 года из Европы, из первой, более мягкой волны пандемии. Геномное разнообразие IAV 1918 года соответствует местным особенностям трансмиссии и частым событиям распространения вируса на большие расстояния, а полимеразная характеристика in vitro указывает на потенциальную фенотипическую изменчивость.
Сравнение геномов первой и второй волны показывает вариации на двух участках гена нуклеопротеина, связанного с резистентностью к противовирусному ответу хозяина, что указывает на возможную адаптацию IAV 1918 года к человеку. Наконец, филогенетические оценки, основанные на моделировании молекулярных часов, позволяют предположить чисто пандемическое происхождение сезонного H1N1 IAV в качестве альтернативы гипотезе внутривидового происхождения.
