Реконструкция эволюции птичьего гриппа при переходе к свиньям

Исследователи из Школы общественного здравоохранения Медицинского факультета Университета Гонконга (HKUMed) совместно с Медицинской школой Duke-NUS и Детской исследовательской больницей Сент-Джуд (SJCRH) реконструировали естественный процесс адаптации европейских птицеподобных вирусов свиного гриппа H1N1 (EA), которые перешли от птиц к млекопитающим в конце 1970-х годов.

Учёные реконструировали и охарактеризовали рекомбинантные вирусы, представляющие разные этапы адаптации вирусов EA, чтобы выявить пошаговые молекулярные изменения в вирусной полимеразе и нуклеопротеине, которые способствовали эффективной передаче от свиньи к свинье. Результаты показывают, что стратегическая координация эпиднадзора и оценки рисков может помочь выявить вирусы с пандемическим потенциалом до их полной адаптации к млекопитающим. Результаты опубликованы в Nature Microbiology.

Пандемические вирусы гриппа, способные к устойчивой передаче от человека к человеку, могут возникнуть после межвидовой передачи вирусов от животных. Понимание эволюционных шагов адаптации птичьих вирусов к млекопитающим поможет лучше отслеживать зоонозные вирусы с пандемическим потенциалом.

Исследовательская группа под руководством доктора Йен Хуэй-лин (HKUMed), доктора Ричарда Уэбби (SJCRH) и профессора Гэвина Джеймса Смита (Duke-NUS) применила метод реконструкции предковых последовательностей на основе данных о существующих низкопатогенных птичьих вирусах и вирусах EA, чтобы получить вирусы, представляющие разные стадии адаптации с 1979 года.

Было показано, что эффективная передача вируса EA среди поросят была достигнута за счёт пошаговой адаптации, включая изменения в прикреплении вируса к сиалил-рецепторам и повышение потенциала репликации в клетках млекопитающих. Мутации в вирусной полимеразе (PB1-Q621R) и нуклеопротеине (NP-R351K), закрепившиеся в циркулирующих вирусах EA после 1983 года, значительно увеличили трансмиссивность вируса у поросят.

Результаты подтверждают, что реконструкция предковых последовательностей — подходящий метод для изучения межвидовой передачи и адаптации новых патогенов. Это также указывает на возможность вмешательства на ранней стадии адаптации птичьих вирусов к млекопитающим. Стратегии включают эпиднадзор на границе взаимодействия человека и животных и оценку риска новых вирусов до их полной адаптации к новому хозяину.