Безусловно, одна из причин заключается в том, что вирусы гриппа имеют историю перехода от других животных к людям, что, когда трансвидовой вирус является новым для человеческой популяции, обычно означает, что иммунная система человека не имеет естественной резистентности. Другая причина заключается в том, что вирусы гриппа с их быстро мутирующими геномами одноцепочечной РНК сильно изменчивы во времени.Теперь появляется более сложная и устрашающая точка зрения, показывающая, что постоянная изменчивость вирусов — а иногда и смертоносные инновации — происходит в результате этих двух факторов в сочетании с тенденцией гриппа обменивать гены между вирусами, а также перемещаться между географически разными популяциями через путешествующие или мигрирующие хосты.В новом отчете, опубликованном в Интернете 21 января 2015 года в журнале Cladistics, грипп H7 рассматривается не только как постоянно меняющийся вирус, но и как регулярно меняющиеся комбинации генетических сегментов, каждый из которых имеет свою историю путешествий между хозяевами и географическими местами.
Хозяин часто может быть инфицирован более чем одним типом вируса, и по мере того, как вирусы реплицируются в клетках хозяина, генетические сегменты потомства вирусов могут быть объединены в новые комбинации. По сути, вирусы гриппа состоят из набора обычно взаимозаменяемых частей, которые периодически собирают новый вирус, способный ускользнуть от иммунной системы хозяина.«В качестве примера можно привести китайско-тайваньскую вспышку H7N9, которая была вызвана вирусом, состоящим из генетических сегментов, ранее циркулировавшим у кур в Китае и уток в Корее», — отмечают авторы. «Некоторые сегменты имеют исторические международные связи между Китаем и Тайванем и соседними странами».В исследовании «Филогенетическая визуализация распространения вирусов гриппа A H7», опубликованном в февральском выпуске журнала за 2015 г., используется геномный анализ для изучения филогенетической истории генов, относящихся к группе вирусов гриппа H7.
Вирусы H7 инфицируют различных птиц и периодически заражают людей, включая недавние случаи заболевания людей H7N9 в Китае, Гонконге и Тайване. Авторы статьи — Дэниел А. Джейнс и Крис Крюгер из Университета Северной Каролины, а также Лаура В. Помрой, Игорь О. Воронкин, Джори Хардман, Юки Чжан, Иззет Сентурк, Камер Кайя и Умит Каталюрек из Университета штата Огайо.
Вопреки традиционному мнению, что H7 имеет ограниченный географический охват, авторы показывают регулярный перенос генов, которые сопоставляются с вирусами H7, через огромные географические расстояния. «Мы обнаруживаем множественные случаи трансграничного и трансконтинентального распространения как внутри, так и между ранее наблюдаемыми американскими и евразийскими кластерами», — говорят авторы.«Штаммы H7 имеют долгую историю», — сказал Джейни из UNC Charlotte. «Существуют изоляты H7, восходящие к 1902 году.
Но недавний вирус H7N9 представляет собой новую совокупность генов — новое заболевание, основанное не только на H7, но и на других штаммах гриппа»Мнение о том, что отдельные гены гриппа перемещались между видами и на большие географические расстояния, усложняет проблему адаптации и эволюции вирусов.
Одновременно с перераспределением генов в новые наборы скорость мутации конкретного гена может быть высокой, и, таким образом, возможности для опасных новых вирусных адаптаций остаются постоянными.Несмотря на динамическую природу вируса, большинство исследовательских лабораторий строят филогенетические деревья ген за геном. Однако эти деревья трудно интерпретировать. Джейнс и его коллеги разработали новые вычислительные методы, которые объединяют данные вирусного генома и географические метаданные для создания визуализаций вирусного трафика по всей планете (http://geogenes.org).
Результаты, называемые графиками передачи, позволяют ученым в области общественного здравоохранения определять центры переноса болезни, где контрмеры будут иметь наиболее длительное воздействие на глобальное распространение болезни.Джейнс утверждает, что необходим новый подход к изучению и мониторингу широко распространенных зоонозных вирусов, таких как грипп, которые часто пересекают видовые и географические границы.
В то время как мировое сообщество здравоохранения сразу же приступает к действиям, когда возникают вспышки среди людей, если вспышка останавливается, это не означает, что опасность полностью исчезла, поскольку резервуары вирусов могут быть распределены в другом месте среди животных и географических регионов."Есть невыученный урок: даже если люди говорят, что болезнь ушла, часто этого не происходит — вирус может скитаться в местах и хозяевах, на которые мы не смотрим, он болтается среди цыплят, он болтается среди голубей. — наши инструменты позволяют исследователям знать, на чем сосредоточить усилия, чтобы получить наилучшие шансы разорвать сеть передачи ». Джанис сказал, отметив, что биологи, занимающиеся дикой природой, и ветеринары, которые знают и наблюдают за болезнями животных, часто не принадлежат к тем же коммуникационным сетям, что и врачи.
«Вирусов не волнует, в какой дисциплине вы работаете. У вас будут пациенты и проблемы, вызванные вирусами, пересекающими географические границы, границы хозяев и дисциплинарные границы», — сказал он.«Когда хозяин коинфицирован, гены собираются в новые вирусы, к которым люди могут быть не застрахованы.
Дело не только в том, что гены мутируют, но и в том, что перемешивается вся колода. Это то, что недавно произошло с H7N9 и пандемией H1N1 из 2009. Новые комбинации — важные вещи, за которыми стоит следить, где бы они ни появлялись ».