Wyniki nowych badań przeprowadzonych przez naukowców z Scripps Research wskazują na alarmujące możliwości mutacji wirusa ptasiej grypy H5N1, który w 2024 roku dotknął amerykańskie farmy mleczne. Odkryto, że pojedyncza zmiana genetyczna może znacząco zwiększyć zdolność tego wirusa do infekowania ludzkich komórek. Chociaż obecne zagrożenie dla ludzi pozostaje niskie, odkrycie to podkreśla konieczność ciągłego monitorowania tego patogenu.
Ptasia grypa: groźny wirus z potencjałem mutacyjnym
Ptasia grypa HPAI H5N1, znana jako wysoko zjadliwa grypa ptaków, od dawna budzi niepokój w kontekście zdrowia publicznego. Dotychczas wirus ten przede wszystkim atakował ptaki, jednak w ostatnim czasie odnotowano jego obecność na farmach bydła mlecznego w Stanach Zjednoczonych. Badacze zauważyli, że jedna zmiana aminokwasu w białku powierzchniowym wirusa – hemaglutyninie – może pozwolić mu na skuteczniejsze wiązanie się z receptorami ludzkich komórek. Kluczowa mutacja, oznaczana jako Q226L, polega na zastąpieniu glutaminy leucyną w pozycji 226.
Ta modyfikacja była szczegółowo badana w kontekście pierwszego przypadku ludzkiej infekcji szczepem bydlęcym w Teksasie. Choć nie ma dowodów na transmisję wirusa między ludźmi, odkrycie to rodzi obawy, że wirus mógłby przystosować się do rozprzestrzeniania wśród ludzi, co potencjalnie mogłoby doprowadzić do pandemii.
Znaczenie mutacji Q226L
Najważniejsze odkrycie badania dotyczy zmiany preferencji wirusa w zakresie wiązania receptorów komórkowych. Obecny szczep H5N1 preferuje receptory charakterystyczne dla ptaków, które są rzadko spotykane w ludzkich drogach oddechowych. Jednak mutacja Q226L całkowicie zmienia tę preferencję, umożliwiając wirusowi skuteczniejsze wiązanie się z receptorami obecnymi w ludzkim układzie oddechowym. Co istotne, wcześniejsze badania wskazywały, że aby wirus H5N1 mógł zyskać taką zdolność, konieczne były trzy lub więcej mutacji. Fakt, że w tym przypadku wystarczy pojedyncza zmiana, czyni sytuację szczególnie niepokojącą.
Mimo że obecne przypadki zakażeń ludzkich są rzadkie i łagodne, wirus H5N1 w przeszłości wywoływał ciężkie infekcje, a nawet zgony. To zwiększa wagę monitorowania zachodzących mutacji oraz potencjalnych zagrożeń dla zdrowia publicznego.
Obecna skala zagrożenia
Do października 2024 roku odnotowano co najmniej 15 przypadków zakażeń ludzi szczepem H5N1 2.3.4.4b na całym świecie. Większość z tych infekcji była wynikiem bezpośredniego kontaktu z zakażonymi zwierzętami, takimi jak drób i bydło mleczne. Na szczęście żaden z tych przypadków nie wskazywał na zdolność wirusa do transmisji z człowieka na człowieka. Niemniej jednak wyniki badań sugerują, że wirus może być bliżej takiej zdolności, niż wcześniej sądzono.
Kontekst naukowy: hemaglutynina i specyficzność receptorowa
Wirusy grypy, takie jak H5N1, używają białka powierzchniowego zwanego hemaglutyniną, aby przyłączać się do receptorów na powierzchni komórek gospodarza. U ptaków i ludzi występują różne typy tych receptorów, co zwykle ogranicza zdolność wirusa ptasiego do infekowania ludzi. Kluczowym elementem w kontekście możliwości zakażenia człowieka jest specyficzność receptorowa, czyli zdolność wirusa do rozpoznawania i wiązania się z receptorami komórkowymi charakterystycznymi dla danego gatunku.
Mutacje, takie jak Q226L, mogą zmienić tę specyficzność, co zwiększa ryzyko międzygatunkowego przenoszenia wirusa. Choć pojedyncza mutacja może nie wystarczyć do wywołania pandemii, jest to krok w kierunku nabycia zdolności do efektywnej transmisji między ludźmi.
Co dalej?
W obliczu rosnącego zagrożenia mutacjami wirusa H5N1 konieczne jest wzmocnienie systemów nadzoru epidemiologicznego oraz prowadzenie badań nad szczepionkami i lekami przeciwwirusowymi. Odkrycie pojedynczej mutacji, która może tak znacząco zmienić charakter wirusa, przypomina o nieprzewidywalności natury i znaczeniu przygotowań na potencjalne pandemie.
Podczas gdy obecne ryzyko infekcji pozostaje niskie, świadomość i gotowość na ewentualne zagrożenia są kluczowe, aby zminimalizować skutki ewentualnych przyszłych wybuchów epidemii.
