pondělí 20. července 2009

Původ nové prasečí chřipky

Pozn.: zvýraznění v citovaných článcích je provedeno mnou, [text] případně dopsán
Genetická analýza viru prasečí chřipky odhaluje rozličné části
Části existují již dlouho, ale jsou zkombinovány novým způsobem
Části viru H1N1 prasečí chřipky kolují nedetekovány léta, ale komponenty se spojily v nový celek teprve nedávno, odhaluje detailní analýza.

Analýza, otištěna 22. května v Science, identifikuje původ každé komponenty. Naznačuje, že stávající vakcína proti chřipce pravděpodobně neochrání před virem, ale vir je náchylný na některá antivirotika a bude možné proti němu vyrobit vakcínu. [...]

Prasata jsou pravděpodobně počátek viru, řekla Nancy Cox, šéfka chřipkového oddělení v Centru pro kontrolu nemocí a prevence v Atlantě a spoluautorka dokumentu. Je stále nejasné, jak vir přeskočil přímo z prasete na člověka, nebo kdo byl přechodný hostitel. [...]

Genetická analýzá odkrývá, že tři části nového viru H1N1, včetně hemaglutininového genu (H v H1N1) původně pocházejí z viru španělské chřipky 1918 a přežívaly v prasatech do dneška. Geny se příliš nezměnily, nejspíš proto, že prasata nežijí tak dlouho, aby byla vícekrát nakažena. Znovunakažení by bylo příznivě nakloněno změnám, které jsou schopny obejít imunitní systém. Nyní, když vir přešel na člověka, výzkumnicí očekávají, že začne mutovat jako běžné sezónní viry.

Nový vir neobsahuje genetické změny, které se považují u viru 1918 (prasečí) nebo viru ptačí chřipky za příznivé k tomu, aby se přizpůsobil pro člověka, tvrdí výzkumná zpráva. To znamená, že jiné genetické komponenty nového viru musí být zodpovědně za schopnost šíření z člověka na člověka.

Vir jako 3D obrázek neuraminidázového proteinu viru prasečí chřipky
Vir jako 3D obrázek neuraminidázového proteinu viru. Antivirotikum zanamivir (Relenza) je zeleně. Oblasti, kde se vir liší od viru ptačí chřipky H5N1 a od chřipky 1918 H1N1 (španělská) jsou žlutě. Mutace, které se objevily mezi různými pacienty během prvních týdnů propoknutí v roce 2009 jsou červeně. Zdroj: Singapore's Agency for Science and Technology Research

Vir H1N1 prasečí chřipky kombinuje novým způsobem části několika různých virů obíhajících dlouho mezi prasaty a lidmi
Vir H1N1 prasečí chřipky kombinuje novým způsobem části několika různých virů obíhajících dlouho mezi prasaty a lidmi. Detailní analýza odhaluje počátky každé části. Zdroj: Gartner, R.J. et al. 2009 in Science

Obě studie zjistily, že nejpříbuznější neuraminidasový gen viru je z viru euroasijské chřipky, který pravděpodobně přeskočil z ptáků na prase v roce 1979.

Nový vir se liší v 21 z 387 aminokyselin oproti chřipce 1918 (také H1N1 vir), tvrdí vědci ze Singapurské agentury pro vědu, technologii a výzkum publikované v Biology Direct. [...] Ani jedna ze změn nezasahuje do proteinu cíleného antivirotikami jako Tamiflu nebo Relenza.

Původ a vývoj chřipky lidské/prasečí A/H1N1
Odkud přišla prasečí chřipka?
Analýza fylogenetického stromu případů propuknutí prasečí chřipky (chřipka A(H1N1), nebo S-OIV)
Ohledně počátku viru jsou zmatky i proto, zda má vůbec být nazýván prasečí chřipkou. Zjevně jde nyní o lidskou chřipku, která se přenáší z člověka na člověka, ale z analýz je patrné, že někde dříve má počátky u prasete. Přesněji jde o přeuspořádání přinejmenším 2 variant prasečí chřipky. Jedno z těchto uspořádání (ze 3 částí) má některé geny, které nesou stopy větve ptačí chřipky H3N2 (jedné z obíhajících sezónních forem). Potiž je v tom, že tyto geny přešly na prasečí chřipku někdy před 20 lety (první případ), ale spíše dříve (Zhou a kol. 1999). Po tak dlouhé době nevypadá tato možnost zodpovědná za současné propuknutí.

Zatím nejpřímější vysvětlení je, že k výslednému přemístění došlo mezi klasickou prasečí chřipkou a euroasijsou prasečí chřipkou na praseti infikovaném oběma chřipkami.

Figure from Smith et al. 2009 Nature. In press: doi:10.1038/nature08182. Copyright S.J.Lycett and A.Rambaut. Published under the creative commons licence.

Prvotní přenos na člověka musel proběhnout těsně před propuknutím epidemie. Osm puntíků vpravo reprezentuje 8 genomů viru a sledováním cest můžete sledovat počátek. H1N1 klasická prasečí existovala na prasatech ze Severní Ameriky a euroázie přinejmenším 80 let. Diagram ukazuje, že posledních 30 let se viry H1N1 ptačí (zeleně), H3N2 lidské (modře) mísily s klasickými viry prasečí chřipky (tam kde viry vstupují do růžové části diagramu), aby vytvořili "spojení tří". Prasata domácí vytvářejí výbornou nádobu pro viry a přemístění prasat mezi euroázií a Severní Amerikou podnítilo tyto události.

Sčítáním počtu změn mezi sekvencemi S-OIV a současným prasečím nejbližším příbuzným naznačuje, že časování spojení spadá do dob někdy před 9 a 17 lety, záleží na segmentu genomu. To znamená, že předchůdci S-OIV byli přítomni na prasatech asi desetiletí a nedetekovaní se pohybovali. Množství sekvenční rozmanitosti pandemické větve naznačuje, že S-OIV přešla na člověka v lednu 2009, dobré 2 měsíce, než byla objevena. Nicméně autoři nebyli schopni rozpoznat přesný počátek pro absenci dostatku vzorků z různých míst světa a někde i velkými rozdíly mezi genetickými záznamy.

Autoři nenašli důkaz, že by změny v sekvenci vedly k doměnce, že vir se dobře adaptoval na člověka, nebo že by zvýšil zákeřnost. To odpovídá poznatkům, že současná propuknutí jsou spojena s mírnými příznaky. Byly zde však náznaky, že molekulární evoluce viru se může urychlit. Zjistili, že geny S-OIV mají větší podíl mutací než ostatní větve, což může znamenat, že virus se adaptuje na nového hostitele. Ale zatím nepanikřte, může to také znamenat, že mutace této větve jsou snáze detekovatelné.

90 let vývoje prasečí chřipky
V práci doktora Burke a hlavní autorky Shanty M. Zimmerové, M.D., asistant-profesor, University of Pittsburgh School of Medicine, popisují dočasné vymizení H1N1 viru u lidí v 1957 a následném znovuobjevení po 20 letech. Zmiňují malé propuknutí (230 lidí) H1N1 v 1976 mezi vojáky ve Fort Dix, New Jersey, které se nerozšířilo mimo základnu. Pozdějí, chřipka H1N1 se objevila mezi lidmi v Sovětském svazu 1977, v Hong-Kongu a severovýchodní Číně. Pečlivé studie genetických poačátků větve z 1977 ukázaly, že to nebyla větev z Fort Dixu, ale, převkapivě, měla blíže k větvi lidské z r. 1950. Řekla, že dáno genetickou podobností větví, znovuobjevení bylo pravděpodobně kvůli náhodným únikům v průběhu laboratorních výzkumů větve 1950, který byl zachován "jakoby zamražen".

Autoři mají hypotézu, že obavy z nákazy ve Fort Dix stimulovaly nával výzkumu H1N1 z 1976, které vedly k nešťastnému úniku a znovuobjevení dříve vymřelého viru v následujícím roku. Znovuvyvstalá větev H1N1 z r. 1977 pokračovala v pohybu mezi lidmi jako sezónní horečka dalších 32 let.

Ačkoliv původ je stopován do Mexika, přesný původ 2009 H1N1 pandemického viru není znám. Jelikož současná větev sdílí základy původních chřipek, je možné, že část populace je částečně imunní proti novému pandemickému viru.

Autoři rovněž vysvětlují, že nebezpečí vystavení viru není v úmrtnosti, ale v přenosu, tedy schopnosti přeskočit ze zvířete na člověka, přežít a mutacemi se adaptovat na nového hostitele. Viry chřipky H1N1 takovou schopnout v minulosti již ukázaly.

Nová H1N1 chřipka (prasečí)
Informace o novém H1N1 viru
Vir nové chřipky A H1N1 2009 vypadá, že je původem od prasat a obsahuje jedinečné kombinace genových segmentů, které v minulosti nebyly identifikovány.

NA a M genové segmenty pocházejí z výbavy euroasijské chřipky; původně byly odvozeny z čistě ptačí chřipky a pravděpodobně vstoupily na euroasijská prasata v r. 1979. Do vývoje stávající nové větve H1N1 tyto genové segmenty nebyly identifikovány mimo euroasii.

HA, NP a NS genové segmenty jsou původu klasické prasečí chřipky; pravděpodobně vstoupily na prasata okolo 1918 a jsou běžné v Severní Americe.


PB2 a PA genové segmenty jsou seskupením tří různých segmentů původu od prasečího viru; viry tohoto původu sestoupily na prasata v severní americe okolo 1998. Předci těchto virů jsou původem od ptáků.

BP1 genový segment je v "seskupení tří" a byl zanesen na prasata z lidí, rovněž okolo 1998; původně jde rovněž o ptačí chřipku.

Současná molekulární analýza nového H1N1 viru demonstruje, že virus má znaky evolučního vývoje charakteristické pro prase-člověk mezistupně přechodu chřipky A (podobné viry prasečí chřipky hlášeny původem v Iowě, Marylandu a Wisconsinu mezi 1991 a 2006).

Prasečí chřipka u prasat

[...]

Chřipka A byla prvně rozpoznána jako nemoc u prasat v r. 1918, což se shoduje s pandemií chřipky 1918-1919 u lidí. Vir H1N1 chřipky A byl prvně izolován z prasat v USA v r. 1930.

[...]

Počátek prasečí chřipky u lidí: pohled do historie
Rok 2007 reportuje 37 lidských případů chřipky prasečího původu v medicínské literatuře mezi roky 1958 a 2005: z těchto případů 19 v USA, 6 v Československu, 4 v Nizozemí, 3 v Rusku, 3 ve Švýcarsku, 1 v Kanadě, v Hong-Kongu. Dvacet dva (61 %) uvedli předchozí vystavení prasatům. Celková úmrtnost byla 17 %. Možná nebo limitovaná možnost přenosu z člověka na člověka reportována v některých případech.

Mezi prosincem 2005 a únorem 2009 11 případů infekce se "seskupením tří" viru prasečí chřipky A H1 bylo reportováno na Centra pro kontrolu nemocí a prevenci (CDC). [...] Sedm případů zahrnovalo blízké vystavení prasatům před nemocí. [...] [údaje o nákazách v odstavcích výše jsou dokladovány odkazem na publikace]

Vyhlídky na pandemii
Vědci a představitelé zdravotních organizací byli dlouho znepokojeni tím, že přeskupení viru chřipky A může zesílit na prasatech a stát se pandemickou větví.

Prasata se mohou nakazit viry chřipky A jak ptačího, lidského, tak i prasečího původu. Tím jsou prasata považována za nádoby pro mixování v nové viry, které mohou vzniknout jako skládanka z virů různých kořenů. "Seskupení tří" (genetického materiálu lidské, ptačí a prasečí chřipky) se přeneslo z prasata na člověka a stávající H1N1 větev vypadá na takto sestavený vir.


Protože nový H1N1 vir je původu od prasat, je podstatně odlišný od lidské chřipky A H1N1; proto velká část populace může být citlivá na infekci a sezónní vakcína H1N1 větve pravděpodobně neposkytuje ochranu. Tyto vlastnosti zvyšují pandemický potenciál nové větve.

Pro zajímavost, pandemie 1918 začala s relativně lehkou vlnou na jaře 1918. V průběhu té doby, propuknutí byla hlášena v Evropě a USA, zejména ve vojenských výcvikových táborech nováčků pro výcvik na válku v Evropě. První vlnu následovaly dvě další na podzim a v zimě 1918-19, které bylo mnohem těžší. Druhá, obzvlášť mocná, se rozšířila během 2 měsíců přes celou Zemi.

Jsou-li zveřejněné podklady věrohodné, dá se sestavit následující shrnutí:
  1. Nový vir prasečí chřipky má původ v ptačí, prasečí i lidské chřipce.
  2. Nový vir neobsahuje genetické změny, které se považují u viru 1918 (prasečí) nebo viru ptačí chřipky za příznivé k tomu, aby se přizpůsobil pro člověka, tvrdí výzkumná zpráva. To znamená, že jiné genetické kompenenty nového viru musí být zodpovědně za schopnost šíření z člověka na člověka.
  3. Ani jedna ze změn nezasahuje do proteinu zranitelného antivirotikami jako Tamiflu nebo Relenza (nejrozšířenější antivirotika).
  4. Ve vývoji viru mělo hrát roli převezení prasat z euroasie do severní ameriky. Zatím nejpřímější vysvětlení je, že k výslednému přemístění došlo mezi klasickou prasečí chřipkou a euroasijsou prasečí chřipkou na praseti infikovaném oběma chřipkami.
  5. Prasata domácí slouží jako živá laboratoř pro křížení virů, neboť prase může být nosičem různých druhů virů.
  6. Nebezpečí vystavení viru není v úmrtnosti, ale v přenosu, tedy schopnosti přeskočit ze zvířeta na člověka, přežít a mutacemi se adaptovat na nového hostitele. Viry chřipky H1N1 takovou schopnout v minulosti již ukázaly.
  7. V posledních desetiletich jsou dokladovány výskyty přenosu chřipky z prasete přímo na člověka.
  8. Některé nákazy prasečí chřipkou od r. 1976 byly pravděpodobně způsobeny únikem při testech v laboratořích.
  9. Prvotní přenos z prasete na člověka musel proběhnout nedávno těsně před propuknutím epidemie.
  10. Ačkoliv původ je stopován do Mexika, přesný původ 2009 H1N1 pandemického viru není znám.

Žádné komentáře:

Okomentovat