Un caz de gripă aviară H5N1 în Canada ridică întrebări despre adaptarea virusurilor la oameni
În 2024, Canada a confirmat primul caz uman de gripă aviară H5N1 dobândit pe teritoriul țării. Pacientul, un adolescent de 13 ani din Columbia Britanică, a prezentat simptome severe, inclusiv insuficiență respiratorie, dar s-a recuperat după îngrijiri intensive în spital. Cazul a oferit cercetătorilor ocazia de a studia modul în care un virus care afectează în mod obișnuit păsările poate infecta oamenii.
Autoritățile de sănătate publică folosesc mai multe metode pentru a monitoriza focarele de boli infecțioase. Datele despre îmbolnăvirile la oameni provin din unități medicale, laboratoare de supraveghere, raportări ale voluntarilor și monitorizarea apelor uzate. Testele virologice de rutină includ secvențierea genelor virale, testarea rezistenței la antivirale și evaluarea imunității față de tulpinile de interes. Prin monitorizarea faunei sălbatice și a sectorului agricol, agențiile canadiene au urmărit răspândirea liniei dominante de H5N1, din care face parte și cazul din Columbia Britanică.
Secvențierea virusului prelevat de la pacient a identificat trei mutații de interes. Una dintre ele era deja cunoscută ca semn de adaptare de la păsări la mamifere. Celelalte două, mai puțin studiate, se aflau în hemaglutinină, proteina de suprafață care se leagă de celule și declanșează infecția prin fuziunea membranelor. Aceste mutații, denumite E190D și Q226H, reprezentau 28%, respectiv 35% din materialul genetic al hemaglutininei secvențiate și se aflau în zona cunoscută pentru interacțiunea cu receptorii celulelor gazdă. Celulele de pasăre și cele umane tind să prezinte tipuri diferite de receptori, motiv pentru care capacitatea de legare la receptori este folosită frecvent ca test pentru adaptarea la specii.
Laboratorul care a realizat studiul a investigat modul în care cele două mutații afectează tipurile de receptori de care virusul se leagă. Cercetătorii au creat versiuni ale proteinei hemaglutinină cu și fără fiecare mutație și au măsurat legarea la diferiți receptori. Rezultatele au fost neașteptate. Proteina hemaglutinină cu oricare dintre mutații nu s-a legat de receptorii de tip uman așa cum se anticipa și, în plus, legarea de receptorii de tip aviar a fost puternic redusă. Cu metodele standard, legarea de orice receptor a fost practic nedetectabilă.
Deoarece virusul de la pacientul din Columbia Britanică s-a replicat clar în țesut uman, echipa a testat capacitatea variantei hemaglutininei care purta ambele mutații de a fuziona celule derivate din plămâni umani. Fuziunea este al doilea pas major mediat de hemaglutinină, după legare, și eliberează materialul genetic viral în celula gazdă. Similar cu legarea, s-a observat o reducere substanțială a capacității de fuziune, probabil ca urmare a legării reduse. Totuși, un nivel scăzut de fuziune a fost detectat, ceea ce sugerează că legarea de receptori și fuziunea membranară ar putea avea loc în condiții care imită mai fidel plămânii umani reali.
Într-un caz uman de infecție cu un virus care afectează de obicei păsările, ar fi de așteptat ca proteina de suprafață să se lege de receptorii umani, un semn tipic al adaptării de la păsări la oameni. În acest caz, însă, s-a constatat o capacitate redusă de legare atât de receptorii umani, cât și de cei aviari, cu o fuziune membranară redusă. Numeroasele proteine de hemaglutinină de pe suprafața virusului și numeroșii receptori de pe suprafața celulei ar putea fi compensat această capacitate slabă de legare la nivel individual.
Cazul arată cât de mult rămâne de învățat despre factorii complecși care pot permite unui virus să infecteze oamenii. Decenii de investigații au oferit motive să se considere aceste mutații ale hemaglutininei demne de studiu. Laboratorul a depins de eforturile de sănătate publică ce au permis secvențierea virusului de la pacient și publicarea datelor către comunitatea de cercetare a gripei, precum și de sprijin federal și provincial. Rezultatele neașteptate sugerează necesitatea unei înțelegeri funcționale mai aprofundate a riscului de boală la oameni. Semnalele de alarmă bazate pe mutații nu surprind toate amenințările în timpul monitorizării focarelor animale. Studiile funcționale de laborator sunt mai lente și mai costisitoare, dar pot arăta mai direct cum se comportă virusurile. Agențiile de sănătate publică efectuează deja anumite teste funcționale rapide, cum ar fi evaluarea potrivirii vaccinului pentru gripa sezonieră, iar o monitorizare mai amplă a altor funcții ale virusului ar putea sprijini mai bine eforturile de sănătate publică.
