Случайное открытие показало, что грипп использует разные пути распространения

Фото из открытых источников

Группа исследователей из Медицинского колледжа Ларнера при Вермонтском университете обнаружила открытие, которое опровергает давнее предположение о гриппе: не все вирусы гриппа проникают в клетки человека одинаковым образом.

Открытие, опубликованное в журнале The Journal of Virology, показывает, что H1N1 и H3N2, два наиболее распространенных штамма вируса гриппа А, используют разные клеточные пути для заражения легочной ткани, и это различие может изменить подход к разработке противовирусных препаратов.

Исследователи установили, что для проникновения в организм вирусов необходимы разные белки. Если удалить нужный белок, то конкретный вирус окажется заблокирован.

Ведущий автор исследования Эмили Брюс и ее коллеги не искали этого. Они изучали, как сегменты РНК вируса гриппа перемещаются внутри инфицированных клеток, чтобы собирать новые вирусные частицы. Отклонение от темы произошло случайно.

«Мы исследовали, как сегменты РНК вируса гриппа транспортируются внутрь клеток в точное место и в нужный момент для образования новых вирусных частиц», — сказала Брюс. В ходе исследования команда обнаружила клеточный механизм, который блокировал проникновение вирусов в клетки легких.

Ключом к разгадке оказался белок Rab11B. Проследив дефект, связанный с этим белком, ученые поняли, что вирусы H1N1 и H3N2 проникают в организм по разным путям.

«Вирусы подобны пиратам из разных стран, захватывающим корабль. Каждый вирус, как и каждый вид пиратов, использует разные методы для проникновения на борт», — сказала Брюс.

Грипп по-прежнему остается серьезной глобальной проблемой. По оценкам Всемирной организации здравоохранения, от 10% до 20% населения мира ежегодно заболевают гриппом, а вирус является прямой причиной от 250 000 до 500 000 смертей от респираторных инфекций ежегодно. Разработка новых методов лечения давно назрела.

«Существует острая необходимость в более эффективных лекарствах, которые предотвратили бы размножение вирусов гриппа и их проникновение в новые клетки человеческого организма», — сказала Брюс.

Существует три типа вируса гриппа, обозначаемые буквами A, B и C. Типы A и B вызывают сезонные эпидемии, имеющие наибольшее значение для общественного здравоохранения, в то время как инфекции у животных — особенно у свиней и птиц — добавляют еще один уровень опасности.

Тип А вызывает наиболее серьезные вспышки. Тип В, ​​как правило, провоцирует более локальные обострения. Тип С вызывает лишь легкое заболевание с небольшим количеством симптомов и редко выявляется.

В рамках вируса гриппа А преобладают H1N1 и H3N2.

Работая с вирусами, выделенными из носовых ходов пациентов, у которых в 2022 году был выявлен грипп, команда из Вермонта использовала обратную генетику для изучения поведения вирусов H1N1 и H3N2 внутри клеток. Результаты показали отклонения от общепринятой модели.

«Раньше мы считали, что все вирусы гриппа используют один и тот же путь проникновения в клетку, но мы обнаружили, что это не так», — сказала Брюс. «Вирусам H1N1 и H3N2 для проникновения необходимы разные белки, и если удалить нужный белок, конкретный вирус не сможет проникнуть в клетку».

В исследовании сообщается, что два штамма «проникают в клетку разными путями, которые не зависят от уровня сиаловой кислоты». Авторы позиционируют эту работу как основополагающую для расширяющегося класса вирусов, связанных с Rab11.

«Наши данные предоставляют принципиально важную информацию для растущего числа вирусов, зависящих от Rab11», — говорится во введении к статье.

Практическое следствие очевидно. Если каждый штамм зависит от своих собственных молекулярных ключей для открытия клетки, то эти ключи становятся мишенями для лекарств. Заблокируйте их, и репликация остановится.

«Мы надеемся, что подобные исследования, движимые любопытством, помогут проложить путь к новым стратегиям лечения и профилактики гриппа», — сказала Брюс.

Такая возможность имеет значение в клинической практике. Современные диагностические тесты не позволяют различить H1N1 и H3N2, и врачи лечат оба штамма одними и теми же противовирусными препаратами.

Для создания лекарств, специфичных для конкретных штаммов, в будущем потребуются как более точная диагностика, так и пересмотр протоколов лечения.

Результаты исследований, проведенных в Вермонте, появились в то время, когда исследователи по всему миру стремятся к разработке методов лечения, выходящих за рамки устаревшего подхода с использованием ингибиторов нейраминидазы.

Выявив структурный разрыв между двумя наиболее широко циркулирующими зимой штаммами гриппа, исследование указывает на биологический аспект, который разработчики лекарств еще не в полной мере изучили.