2024 m. gruodžio pradžioje grupė mokslininkų paskelbė straipsnį žurnale Mokslas,,Viena galvijų gripo H5N1 hemagliutinino mutacija pakeičia žmogaus receptorių specifiškumą“. Kai kurios žiniasklaidos priemonės kiek perdėtai manė, kad tai reiškia, kad esame viena mutacija nuo paukščių gripo, „tapančio kitu COVID“.
Šiuo metu nėra dokumentuotų paukščių gripo, dar vadinamo paukščių gripu H5N1, perdavimo iš žmogaus žmogui atvejų, nors yra susirūpinimas, kad virusas, paplitęs tarp fermose auginamų karvių JAV, gali mutuoti ir išplisti žmonėms, todėl gali išsivystyti gripo pandemija.
Molekuliniai barjerai
Viena iš kliūčių, šiuo metu neleidžiančių paukščių virusams plisti žmonėms, yra susijusi su tuo, kaip skirtingi gripo virusai jungiasi su savo šeimininku. Tai atsitinka, kai gripo viruso hemagliutininas (HA) prisijungia prie receptoriaus. Gripo atveju receptoriuose yra sialo rūgšties molekulių.
Tačiau yra įvairių virusų receptorių tipų. Paukščių gripo virusų HA jungiasi prie „paukščių tipo” receptorių, kuriuose yra α2-3 sialo rūgšties. Tačiau žmogaus gripo virusų HA jungiasi prie skirtingų receptorių – turinčių α2-6 sialo rūgštį – kurių gausu mūsų viršutinių kvėpavimo takų ląstelėse.
Kad paukščių gripo virusas būtų perduotas nuo vieno žmogaus kitam, jis pirmiausia turėtų išsiugdyti gebėjimą sėkmingai prisirišti prie žmogaus receptorių.
Anksčiau minėtas tyrimas nenustatė konkretaus H5N1 izoliato, šiuo metu cirkuliuojančio realiame pasaulyje. Tai buvo eksperimentas in vitro bandymas, kuris naudojant įvairius laboratorinius metodus įvedė mutacijas tam tikrame H5N1 viruso HA baltymo taške ir įvertino, kaip jos prisijungia prie žmogaus tipo receptorių.
Tyrėjai taip pat nustatė šių mutantinių baltymų kristalines struktūras, kad išsiaiškintų, kaip HA baltymai jungiasi su receptoriais, molekulinį pagrindą. Jie nustatė, kad vienos mutacijos (konkrečiai, vienos glutamino ir leucino mutacijos 226 viruso hemagliutinino liekanoje) pakako, kad virusas laboratorijoje prisijungtų prie žmogaus receptorių.
Teoriškai šios vienintelės mutacijos atsiradimas leistų virusą perduoti nuo žmogaus žmogui. Be to, mokslininkai nustatė, kad antroji mutacija dar labiau sustiprintų prisijungimą prie žmogaus receptorių. Tačiau visa tai nereiškia, kad esame „vienos mutacijos atstumu“ nuo pandemijos.
Pandemija gyvūnų pasaulyje
Pirmasis labai patogeniškas H5N1 potipio paukščių gripo virusas atsirado 1996 m. Kinijoje. Nuo tada H5 virusai per migruojančius paukščius plačiai paplito Europoje, Afrikoje, Šiaurės Amerikoje ir Azijoje ir pateko į skirtingus genetinius tipus (kladus ir subkladus).
2020 m. atsirado 2.3.4.4b kladas, o Šiaurės Ameriką pasiekė 2021 m. pabaigoje. Šiai grupei priklausantys H5N1 virusai sugebėjo užkrėsti daugiau nei 350 paukščių rūšių ir daugiau nei 50 rūšių jūros ir sausumos žinduolių, įskaitant žmones.
Dėl geografinio paplitimo (buvo aptiktas net Antarktidoje), paplitimo laike (atvejai aprašomi ištisus metus), užsikrėtusių rūšių skaičiaus ir užkrėstų gyvūnų skaičiaus paukščių gripo epidemija jau gali būti laikoma pandemija gyvūnų pasaulyje. Tai žinoma kaip panzootija.
2024 m. kovo pabaigoje Jungtinėse Valstijose buvo pranešta apie pirmąjį pieninių galvijų H5N1 2.3.4.4b infekcijos atvejį, kuris yra netikėtas viruso rezervuaras. Nuo to laiko patogenas buvo aptiktas daugiau nei 900 pieno ūkių 16 valstijų, o Kalifornijoje – didžiausias sergamumas (apie 80 proc. atvejų).
Laukinių paukščių H5N1 infekcija taip pat plačiai paplitusi, o protrūkiai paukštynuose JAV nusinešė daugiau nei 100 milijonų paukščių mirtį. Be to, virusas buvo nustatytas daugelyje laukinių žinduolių ir zoologijos sodo gyvūnų rūšių, ypač kačių.
H5N1 žmonėms
Istoriškai žmonių H5N1 infekcijos buvo atsitiktinės ir visada buvo susijusios su užsikrėtusių naminių paukščių poveikiu. 2024 m. lapkričio mėn. buvo pranešta apie daugiau nei 900 žmonių susirgimų atvejų 24 šalyse, o hospitalizuotų atvejų mirtingumas viršijo 30 %. Tačiau tai greičiausiai yra pervertinta, nes neatsižvelgiama į besimptomes ar neužregistruotas infekcijas.
Nuo 2024 m. kovo mėnesio, kai Jungtinėse Valstijose įvyko pirmasis H5N1 perdavimas iš karvės žmogui, devyniose valstijose buvo patvirtinti 64 žmonių atvejai, daugiau nei pusė iš jų (36) Kalifornijoje. Neseniai buvo paskelbta išsami klinikinė informacija apie 46 iš šių atvejų, nustatytų nuo 2024 m. kovo iki spalio mėn. – iš 46 pacientų 25 buvo paveikti užkrėstų melžiamų karvių, o 20 – naminių paukščių.
Tik vieno iš pacientų infekcijos šaltinis buvo neaiškus. Pacientas buvo paguldytas į ligoninę dėl nekvėpavimo sutrikimų, komplikacijų nekilo, praėjus trims dienoms po priėmimo buvo išleistas.
Tarp 45 pacientų, patyrusių sąlytį su gyvūnais, visi sirgo lengva liga, nė vienas nebuvo paguldytas į ligoninę ir nė vienas nemirė (nors nuo to laiko JAV buvo pranešta apie atskirą mirtį nuo H5N1 infekcijos). Konjunktyvitas pasireiškė 93 proc., karščiavimas – 49 proc., o kvėpavimo takų simptomai – tik 36 proc., visi jie buvo trumpalaikiai.
Tarp 97 šių pacientų kontaktų nebuvo nustatyta jokių papildomų atvejų, todėl nepavyko įrodyti, kad perdavimas iš asmens į asmenį. Tai atitinka tai, kad šiuo metu trūksta įrodymų apie H5N1 viruso perdavimą iš žmogaus į žmogų Jungtinėse Valstijose.
Kodėl tai dar ne pandemija?
Paprastas atsakymas yra tas, kad virusui gali prireikti daugiau laiko, kad surastų tinkamą mutacijų derinį. Kad paukščių gripo virusas H5N1 taptų pandemija, jis turėtų ne tik pagerinti savo gebėjimą plisti tarp žmonių ir prisijungti prie receptorių žmonių ląstelėse, bet ir pagerinti savo gebėjimą patekti į šiuos receptorius ir juose daugintis.
Be to, tai turėtų apeiti žmogaus imuninę sistemą. Negalime atmesti galimybės, kad dalis gyventojų jau turi įgytą imunitetą 1 tipo neuraminidazės gripo virusams (pvz., H5N1) kontaktuodami su kitais žmogaus gripo virusais, tokiais kaip H1N1, arba kad sezoninės gripo vakcinos turi tam tikrą apsauginę vertę.
Kol kas H5N1 virusų sekvenavimas iš JAV atvejų neparodė HA geno pakitimų, susijusių su padidėjusiu užkrečiamumu ar pernešamumu, ir kitų genų mutacijų, rodančių prisitaikymą prie žmogaus, nenustatyta.
Taip pat yra galimybė, kad tam tikra mutacija, leidžianti H5N1 geriau prisijungti prie žmogaus receptorių, gali pakenkti virusui kitu būdu, todėl jis bus mažiau veiksmingas.
„One Health“ požiūris
Gauti tinkamą mutacijų derinį yra sudėtinga, bet ne neįmanoma. Gripo virusas yra prisitaikymo ir rekombinacijos čempionas, o H5N1 viruso plačiai paplitęs pasaulis tarp gyvūnų yra neabejotinai bloga žinia.
Nors šiuo metu rizika plačiajai visuomenei yra nedidelė, būtina pagerinti biologinį saugumą ūkininkaujant. Taip pat turime sustiprinti galvijų ir kiaulių bei naminių paukščių veterinarinę priežiūrą ir skatinti veiksmingą visuomenės ir gyvūnų sveikatos sektorių koordinavimą taikant bendradarbiavimo metodą, vadinamą „One Health“. Lėtas JAV valdžios atsakas pastaraisiais mėnesiais sulaukė griežtos mokslo bendruomenės kritikos.
Jei imlios rūšys (kiaulės, karvės, audinės ir kt.) būtų užkrėstos tiek žmonių sezoninio, tiek paukščių gripo virusais, gali įvykti šių dviejų virusų genomų persigrupavimas ir susidarytų hibridas, geriau pritaikytas žmogaus infekcijai.
Visuomenės sveikatos pastangos ir toliau turėtų būti sutelktos į darbuotojų, susidūrusių su užsikrėtusiais gyvūnais, apsaugą taikant prevencines priemones, pavyzdžiui, skiepijant, kad rizika būtų kuo mažesnė. Labai svarbu ištirti kiekvieną žmogaus atvejį, kad būtų galima greitai aptikti bet kokius pokyčius, kurie gali reikšti padidėjusį virulentiškumą arba pernešamumą iš žmogaus į žmogų.
Be to, prioritetas išlieka naujų gydymo strategijų tyrimams ir universalių vakcinų (ty veiksmingų nuo visų gripo potipių) kūrimui. Mes nesame viena mutacija nuo pandemijos, bet H5N1 virusas tikrai netolsta.