Εάν ο κόσμος βιώσει μια πανδημία γρίπης των πτηνών μέσα στους επόμενους μήνες, δεν θα αποτελέσει μεγάλη έκπληξη. Τα πουλιά μεταδίδουν μια νέα παραλλαγή του ιού της γρίπης των πτηνών H5N1, 2.3.4.4b, σε όλο τον κόσμο από το 2021. Αυτός ο ιός μεταδόθηκε στα βοοειδή στο Τέξας πριν από περίπου ένα χρόνο και έκτοτε εξαπλώθηκε σε εκατοντάδες φάρμες στις ΗΠΑ, ενώ έχουν καταγραφεί και δεκάδες ανθρώπινες μολύνσεις στη Βόρεια Αμερική. Σε ορισμένες από αυτές τις περιπτώσεις, ο ιός έχει δείξει ακριβώς τα είδη των μεταλλαγών που τον καθιστούν ικανό να μολύνει ανθρώπινα κύτταρα και να αναπαραχθεί μέσα σε αυτά.
Μια ομάδα ερευνητών θεωρούν ότι παρότι δεν έχει τεκμηριωθεί ακόμη ξεκάθαρη μετάδοση του H5N1 από άνθρωπο σε άνθρωπο, ο ιός συνιστά τον παράγοντα της πιθανότερης επόμενης πανδημίας. Άλλοι ως πιο αισιόδοξοι, σημειώνουν ότι παρόμοια απειλητικοί ιοί γρίπης των πτηνών, όπως ο H7N9, εξαφανίστηκαν στο παρελθόν.
Από τότε που ο H5N1 προκάλεσε το πρώτο ξέσπασμα σε ανθρώπους στο Χονγκ Κονγκ το 1997, πλήττοντας 18 άτομα που είχαν έρθει σε επαφή με μολυσμένα πουλερικά και σκοτώνοντας 6, ο ιός των πτηνών βρίσκεται ψηλά στη λίστα των πιθανών παραγόντων πανδημίας.
ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ
Από τότε οι επιστήμονες έχουν αποκτήσει μια εικόνα των ελάχιστων μεταλλαγών που πιθανόν χρειάζεται να συμβούν στο γονιδίωμα του ιού ώστε να εξαπλωθεί ευρέως στους ανθρώπους. Αυτές είναι μεταλλαγές στην πολυμεράση του, το ένζυμο που χρησιμοποιεί ο ιός για να αντιγράψει το γονιδίωμά του και στην αιμοσυγκολλητίνη του, στην πρωτεΐνη που χρησιμοποιεί για να προσκολληθεί στα κύτταρα, να σταθεροποιηθεί και να συνδεθεί στους ανθρώπινους ανώτερους αεραγωγούς.
«Οι ιοί της γρίπης των πτηνών είναι πιο συμβατοί με τους υποδοχείς που βρίσκονται βαθιά στον πνεύμονα του ανθρώπου παρά με αυτούς που βρίσκονται στο επιθήλιο του ανώτερου αναπνευστικού. Αυτό τους κάνει πιο θανατηφόρους αλλά πολύ λιγότερο μεταδοτικούς μεταξύ ανθρώπων. Αν ωστόσο προσαρμοστεί ο ιός στο επιθήλιο του ανώτερου αναπνευστικού τότε θα γίνει και πιο μεταδοτικός και πιθανώς πανδημικός. Ωστόσο η πρόβλεψη είναι ότι θα είναι και πολύ λιγότερο θανατηφόρος. Ένας κίνδυνος βρίσκεται στην πιθανότητα ανασυνδυασμού μεταξύ ιού της γρίπης των πτηνών και ιού της γρίπης των χοίρων ή των ανθρώπων, κάτι που έχουμε δει στον παρελθόν και πιθανόν να προσφέρει το εξελικτικό άλμα που χρειάζεται για να μετατραπεί σε πανδημικό στέλεχος», επισημαίνει ο Αναπληρωτής Καθηγητής Επιδημιολογίας, στο ΕΚΠΑ, Γκίκας Μαγιορκίνης.
Μια σειρά από πρόσφατα ευρήματα υποδηλώνουν ότι ο κίνδυνος της τρέχουσας παραλλαγής του H5N1 στα βοοειδή και τα πτηνά να προκαλέσει πανδημία είναι στην πραγματικότητα υψηλότερος από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως. Μια μελέτη που εξέτασε δείγματα αίματος από εργαζομένους σε αγροκτήματα γαλακτοπαραγωγικών ζώων μολυσμένων με H5N1 στο Μίσιγκαν και το Κολοράντο διαπίστωσε ότι πολλές ανθρώπινες λοιμώξεις που δεν ανιχνεύονται, μπορούν να προσφέρουν στον ιό των βοοειδών περισσότερες ευκαιρίες να προσαρμοστεί σε εμάς.
Μια προεκτύπωση αυτή την εβδομάδα δείχνει ότι η παραλλαγή 2.3.4.4b του ιού που κυκλοφορεί αυτή τη στιγμή είναι καλύτερη στη σύνδεση με τα ανθρώπινα επιθηλιακά κύτταρα των αεραγωγών από τις προηγούμενες εκδόσεις του H5N1. Και ένα έγγραφο που δημοσιεύτηκε στο Science δείχνει σε εργαστηριακές μελέτες ότι μια μόνο μεταλλαγή σε μια θέση στην αιμοσυγκολλητίνη που ονομάζεται 226L, είναι αρκετή για να μετατοπίσει την προτίμηση του ιού από την πρωτεΐνη της κυτταρικής επιφάνειας των πτηνών στους ανθρώπινους υποδοχείς. Πολλοί επιστήμονες είχαν σκεφτεί ότι απαιτούνται τουλάχιστον δύο μεταλλαγές. Μια αλλαγή που βασίζεται σε μία μόνο μεταλλαγή «σημαίνει ότι η πιθανότητα να συμβεί είναι μεγαλύτερη», αναφέρει στο Science ο Jim Paulson της Scripps Research, ένας από τους συγγραφείς της μελέτης.
Γιατί λοιπόν ο H5N1 δεν έχει προκαλέσει μέχρι στιγμής μια πανδημία;
Μια αυθόρμητη απάντηση είναι ότι ο ιός μπορεί απλώς να χρειάζεται περισσότερο χρόνο για να επιτύχει τον σωστό συνδυασμό μεταλλαγών. Το υψηλό ποσοστό μεταλλαγών θα πρέπει να αυξήσει τις πιθανότητες υπέρ του H5N1. Πράγματι, μια μεταλλαγή στην πολυμεράση που ονομάζεται 627K επειδή οδηγεί το αμινοξύ λυσίνη στη θέση 627 της πρωτεΐνης, έχει εντοπιστεί πολλές φορές σε στελέχη που μολύνουν θηλαστικά αλλά και σε ιό που απομονώθηκε από το πρώτο ανθρώπινο κρούσμα στις ΗΠΑ.
Από την άλλη πλευρά, οι ιοί σε πτηνά, βοοειδή, αλλά και σε ανθρώπους μέχρι στιγμής δεν δείχνουν σημάδια μεταλλαγής αιμοσυγκολλητίνης 226L που θα επέτρεπε στον H5N1 να προσκολληθεί καλύτερα στους ανθρώπινους υποδοχείς. Οι ερευνητές εικάζουν ότι η μεταλλαγή μπορεί να παρεμποδίσει τον ιό κατά κάποιο τρόπο και μπορεί να χρειάζεται και μια δεύτερη μεταλλαγή για να αντισταθμίσει τα μειονεκτήματά του. Οι δύο μεταλλαγές μπορεί επίσης να χρειάζεται να συμβούν με συγκεκριμένη σειρά.
Προκειμένου ο ιός της γρίπης H5N1 να πυροδοτήσει μια ανθρώπινη πανδημία, το γονιδίωμά του πρέπει να αποκτήσει μεταλλαγές που αλλάζουν αρκετές από τις πρωτεΐνες του. Ορισμένες από αυτές τις μεταλλαγές έχουν πλέον παρατηρηθεί σε ιούς που μολύνουν ανθρώπους, αλλά κανείς από αυτούς δεν μεταδόθηκε στη συνέχεια.
Κάποιοι ερευνητές σκέφτηκαν ότι ο ιός μπορεί απλώς να μην είναι σε θέση να ανταλλάξει ένα αμινοξύ στη θέση 226 όταν βρεθεί έξω από το εργαστήριο, μέχρι τη στιγμή που έμαθαν για τη μυστηριώδης περίπτωση ενός βαριά άρρωστου εφήβου στον Καναδά, ο οποίος νοσηλευόταν με H5N1 από τις αρχές του περασμένου Νοεμβρίου. Οι ιικές αλληλουχίες από αυτόν τον ασθενή έδειξαν ότι ορισμένα στελέχη H5N1 είχαν αλλάξει το αμινοξύ στη θέση 226, ενώ άλλα όχι, σημειώνει στο Science ο Jesse Bloom, εξελικτικός βιολόγος στο Κέντρο Καρκίνου Φρεντ Χάτσινσον. Ωστόσο αυτή δεν ήταν μια επίφοβη μεταλλαγή.
Ασυνήθιστοι παράγοντες μπορεί να έπαιξαν ρόλο στην υπόθεση του Καναδά. Όπως περιγράφεται στο Science, ο έφηβος αναζήτησε για πρώτη φορά κλινική φροντίδα για μόλυνση των ματιών, για βήχα και πυρετό και νοσηλεύτηκε μια εβδομάδα αργότερα, όταν τα συμπτώματά του επιδεινώθηκαν. Η παρατεταμένη ασθένεια μπορεί να έπαιξε ρόλο στην αλλαγή της αιμοσυγκολλητίνης, επιτρέποντας στον ιό να επιτύχει μια μεταλλαγή. Ίσως το πιο σημαντικό εδώ είναι ότι ο ιός του εφήβου είναι η παραλλαγή που κυκλοφορεί αυτή τη στιγμή στα πτηνά και όχι στα βοοειδή. Ο ιός των πτηνών, που ονομάζεται D1.1, έχει ξεκάθαρα προέλθει από μια ανάμειξη διαφορετικών ιών, πιθανώς από ένα πτηνό μολυσμένο με δύο διαφορετικούς ιούς της γρίπης των πτηνών. Κατά τη διαδικασία απέκτησε μια νέα νευραμινιδάση, ένα ένζυμο που εμπλέκεται στην απελευθέρωση των νέων ιών από τα μολυσμένα κύτταρα.
Ορισμένοι ερευνητές πιστεύουν ότι ένας συγκεκριμένος συνδυασμός νευραμινιδάσης και αιμοσυγκολλητίνης είναι κρίσιμος για την επιτυχημένη δράση του ιού. Οι δύο πρωτεΐνες έχουν αντίθετη επίδραση στις ίδιες αλυσίδες σακχάρου στην επιφάνεια των ανθρώπινων κυττάρων. Η αιμοσυγκολλητίνη προσκολλάται σε αυτές τις αλυσίδες, βοηθώντας τον ιό να μολύνει νέα κύτταρα, ενώ η νευραμινιδάση κόβει αυτές τις αλυσίδες, απελευθερώνοντας τον νεοσχηματισμένο ιό από τα κύτταρα ξενιστές.
Στην παραλλαγή H5N1 που κυκλοφορεί τώρα στα βοοειδή, οι δύο πρωτεΐνες μπορεί να ταιριάζουν τόσο καλά που οποιαδήποτε αλλαγή στην αιμοσυγκολλητίνη είναι αδιέξοδη επειδή κάνει τον ιό πολύ πιο μολυσματικό. Αλλά ο πρόσφατα συνδυασμένος γονότυπος του στελέχους της γρίπης των πτηνών που μόλυνε τον έφηβο μπορεί να έχει μεγαλύτερη ευελιξία να μετατραπεί σε πανδημικό ιό, σύμφωνα με μια ομάδα ερευνητών.
Πιθανότατα οι επιστήμονες δεν έχουν ακόμη εντοπίσει κάποια άλλη κρίσιμη μεταλλαγή που να χρειάζεται ο ιός για να μεταδοθεί καλά από άνθρωπο στον άνθρωπο ή, το πιο ανησυχητικό, ο ιός στον Καναδό έφηβο μπορεί στην πραγματικότητα να εξελισσόταν σε πανδημία, αν είχαν εκτεθεί σε αυτόν περισσότεροι άνθρωποι.
