Hiszpanka rozszyfrowana. Tak mutował śmiertelny wirus
Zespół naukowców ze Szwajcarii zrekonstruował genom wirusa, który odpowiadał za najbardziej śmiercionośną pandemię grypy w historii, tzw. hiszpankę. Dzięki próbce tkanki pobranej ponad sto lat temu od 18-latka zmarłego w Zurychu, badaczom udało się dokładnie przeanalizować strukturę wirusa z pierwszej fali pandemii.
Hiszpanka to potoczna nazwa pandemii wywołanej przez wyjątkowo groźną odmianę podtypu H1N1 wirusa grypy typu A, do której doszło w latach 1918-1920. W okresie 12 miesięcy w latach 1918-1919 przetoczyła się ona w trzech osobnych falach przez Europę, Azję, Afrykę i Amerykę Północną. Pierwsza fala nadeszła wiosną 1918 roku, była wysoce zakaźna, ale łagodna w przebiegu i nie wzbudziła zaniepokojenia. Pierwszy przypadek został odnotowany w hrabstwie Haskell w stanie Kansas w USA w styczniu 1918 roku - niewielka liczba jego mieszkańców została wcielona do wojska w Fort Riley w Kansas, w ciągu dwóch dni u 522 mężczyzn w obozie zaobserwowano objawy infekcji.
Druga fala przyszła w sierpniu 1918 roku i odznaczała się już niezwykle wysoką śmiertelnością - nawet przy najlepszej opiece medycznej 1/3 chorych umierała. Wystąpiła jednocześnie w trzech rejonach: w Breście we Francji, w Bostonie w USA i we Freetown w Sierra Leone, a do Europy sprowadzili ją amerykańscy żołnierze. Trzecia fala pandemii miała miejsce między końcem 1918 a marcem 1919 rozwijała się w Stanach Zjednoczonych oraz w niektórych częściach Europy. Ostatnie zarażenia odnotowywano w 1920 roku, jednak ostatnia fala cechowała się mniejszą śmiertelnością niż dwie poprzednie.
Wirus hiszpanki pod mikroskopem
Łączna liczba zachorowań wyniosła zdaniem ekspertów 500 mln, co stanowiło wówczas jedną trzecią populacji świata. Śmiertelność jest jednak trudna do oszacowania i w różnych opracowaniach podawane są różne liczby, od 21-25 do nawet 50-100 mln ofiar. Dzięki nowemu badaniu, w ramach którego udało się dokładnie przeanalizować strukturę wirusa z pierwszej fali pandemii, możemy dowiedzieć się więcej o tym czarnym okresie naszej historii.
To pierwszy raz, kiedy mamy dostęp do genomu wirusa grypy z pandemii 1918–1920 pochodzącego ze Szwajcarii. Otwiera to nowe możliwości zrozumienia dynamiki, z jaką wirus adaptował się w Europie
Analizując genom wirusa z Zurychu, zespół odkrył, że już na samym początku pandemii szczep ten posiadał trzy kluczowe mutacje. Dwie z nich umożliwiały skuteczne omijanie systemu odpornościowego człowieka, a trzecia poprawiała zdolność wirusa do wiązania się z receptorami ludzkich komórek, zwiększając jego zaraźliwość. To potwierdza przypuszczenia, że hiszpanka od samego początku była wyjątkowo dobrze przystosowana do infekowania ludzi, co mogło przyczynić się do jej bezprecedensowej śmiertelności, zwłaszcza w drugiej fali.
Jak uratować RNA po 100 latach?
Sekwencjonowanie genomu sprzed wieku to ogromne wyzwanie, ponieważ wirusy grypy zawierają RNA - niestabilny materiał genetyczny, który szybko ulega degradacji. Badacze musieli opracować nową metodę odzyskiwania fragmentów RNA z próbek utrwalonych w formalinie, czyli w roztworze formaldehydu, który stosowano w celach konserwacyjnych już na początku XX wieku.
Starożytne RNA zachowuje się przez długi czas tylko w bardzo specyficznych warunkach. Dlatego opracowaliśmy nową metodę, która zwiększa nasze możliwości odzyskiwania takich fragmentów
I choć od pandemii hiszpanki minęło ponad 100 lat, to jej analiza wciąż ma ogromne znaczenie. Dzięki nowoczesnym metodom biologii molekularnej naukowcy mogą teraz lepiej modelować rozwój pandemii, identyfikować groźne mutacje i przewidywać, jak nowe wirusy mogą zachowywać się w organizmach ludzkich. Otwiera to także możliwość badania innych historycznych wirusów RNA, których próbki zalegają w archiwach medycznych na całym świecie, a każde takie odkrycie przybliża nas do skuteczniejszego reagowania na kolejne globalne kryzysy zdrowotne.
