Obawy związane z rozprzestrzenianiem się wirusa H5N1, znanego szerzej jako ptasia grypa, rosną z dnia na dzień – od wzrostu cen jaj po wykrycie zakażeń wśród drobiu hodowlanego w USA i masowe wycofywanie karmy dla zwierząt. Najnowsze doniesienia z Uniwersytetu Karoliny Północnej w Charlotte rzucają nowe światło na powagę sytuacji: wirus adaptuje się w zastraszającym tempie, zdobywając zdolność unikania odpowiedzi immunologicznej ssaków, w tym ludzi.
Eksperci w dziedzinie bioinformatyki i genomiki, analizując najnowsze dane genetyczne wirusa H5N1, wskazali, że pojawiające się mutacje umożliwiają wirusowi skuteczniejsze omijanie przeciwciał. Ma to olbrzymie znaczenie dla naszej ochrony biologicznej – szczepionki oparte na wcześniejszych wariantach mogą mieć znacznie niższą skuteczność wobec nowych szczepów. Colby T. Ford, jeden z głównych autorów badania i obecnie visiting scholar w Centrum Inteligencji Obliczeniowej do Przewidywania Ryzyk Zdrowotnych i Środowiskowych (CIPHER), stwierdza wprost: „nie jesteśmy już tacy bezpieczni, jak dotąd sądziliśmy”.
Badania przeprowadzone przez zespół UNC Charlotte mogą odegrać kluczową rolę w decyzjach dotyczących zdrowia publicznego – podobnie jak wcześniejsze analizy zmian genetycznych wirusa SARS-CoV-2. Współdyrektor CIPHER, dr Dan Janies, wskazuje, że dzięki możliwościom nowoczesnych superkomputerów oraz sztucznej inteligencji, naukowcy są dziś w stanie znacznie szybciej wykrywać zagrożenia i przewidywać ewentualne konsekwencje epidemiologiczne. „Wchodzimy w nową erę epidemiologii molekularnej – taką, która wychodzi poza prostą obserwację chorób i daje nam konkretne narzędzia predykcyjne” – dodaje Janies.
Ptasia grypa co prawda jeszcze nie uzyskała zdolności do masowego przenoszenia się między ludźmi, ale już teraz uznawana jest za pandemiczną w świecie zwierząt. H5N1 atakuje setki gatunków ptaków, zaraża małe ssaki oraz – co szczególnie niepokojące – rozprzestrzenia się wśród większych zwierząt gospodarskich, w tym bydła. Takie rozszerzenie „gospodarzy” wirusa nie tylko ułatwia jego mutację, ale znacząco zwiększa prawdopodobieństwo kolejnych zakażeń ludzi.
Jednym z najbardziej niepokojących wniosków płynących z badań zespołu UNC Charlotte jest osłabiająca się skuteczność obecnych przeciwciał wobec nowych wariantów H5N1. Ford podkreśla, że jeśli obecny trend się utrzyma, możemy mieć do czynienia z wirusem ptasiej grypy potencjalnie zdolnym do efektywnego zakażania ludzi – a skutki tego mogą być bardzo poważne. Szczególnie że wiele osób może mieć osłabioną odporność albo bazować na szczepieniach wobec wcześniejszych wersji wirusa.
Ważną częścią badania była szczegółowa analiza interakcji między białkami wirusa a przeciwciałami organizmu. Dzięki wykorzystaniu wysokowydajnych technologii obliczeniowych, zespół przebadał ponad 1800 różnych interakcji na poziomie białkowym. Skoncentrowano się przede wszystkim na hemaglutyninie (HA) – białku “kluczu”, za pomocą którego wirus przenika do komórek gospodarza. Wyniki jednoznacznie pokazują, że nowe szczepy zyskują zdolność łączenia się nawet z przeciwciałami wytworzonymi w przeszłości – co oznacza, że odporność nabyta w wyniku wcześniejszych zakażeń lub szczepień może być coraz mniej skuteczna.
Równolegle do prac badawczych, miejsce ma również aktywna publikacja wyników – część z nich ukazała się w czasopiśmie eBioMedicine, a inne w formie preprintów poddawanych obecnie recenzji naukowej. Jeden z kluczowych wniosków dotyczy zmiany w konkretnym genie wirusa – mutacja ta pozwala H5N1 skuteczniej przejmować kontrolę nad komórkami ssaków, zwiększając prawdopodobieństwo transmisji międzygatunkowej.
Modelowanie ewolucji wirusa H5N1 w czasie rzeczywistym stało się możliwe m.in. dzięki narzędziom opracowanym podczas pandemii COVID-19. Te same systemy umożliwiają teraz naukowcom identyfikowanie groźnych mutacji znacznie szybciej niż kiedykolwiek wcześniej. Ze względu na błyskawiczne tempo, w jakim wirus potrafi się zmieniać, taka dynamika pracy jest absolutnie kluczowa, by nie dać się zaskoczyć kolejnemu kryzysowi zdrowotnemu.
Najnowsze odkrycia pokazują, jak olbrzymią wagę mają techniki bioinformatyczne oraz modelowanie komputerowe we współczesnej walce z rozprzestrzenianiem się chorób zakaźnych. Dr Janies podkreśla: „Gdy mamy do czynienia z patogenem ewoluującym w tak szybkim tempie, liczy się każda godzina. Musimy nie tylko szybko reagować, ale też przewidywać to, co może nadejść”.
W obliczu tych coraz bardziej alarmujących danych, konieczne staje się nie tylko zwiększenie czujności epidemiologicznej, ale również inwestycje w rozwój nowych generacji szczepionek i skuteczniejszych metod zapobiegania infekcjom. Świat nauki daje nam dziś potężne narzędzia – musimy z nich skorzystać, aby skutecznie chronić zdrowie ludzi i bezpieczeństwo rolnictwa.
