Российские и американские ученые совместными усилиями обнаружили ранее неизвестный фактор, направляющий развитие вируса гриппа и обеспечивающий его способность преодолевать иммунную защиту людей, птиц и животных. Результаты исследования вносят значительный вклад в мировую биологию.
Постоянная борьба с невидимым врагом
Ежегодные эпидемии гриппа, вызываемые преимущественно штаммами типа А, приводят к печальным последствиям по всему миру. Ключевую роль в распространении инфекции играет поверхностный белок гемагглютинин, обеспечивающий проникновение вируса в клетки дыхательной системы через специфические рецепторы.
Гонка вооружений: вирус против иммунитета
Вакцинация и формирование коллективного иммунитета создают давление отбора, вынуждая возбудителя постоянно изменять структуру гемагглютинина и нейраминидазы. Это приводит к циклическому появлению новых штаммов, что требует разработки свежих вакцинных формул каждый сезон.
Поиск решения для будущих побед
Ученые давно стремятся расшифровать механизмы эволюционного обновления вируса. Разгадка этого процесса позволит точнее прогнозировать эпидемиологические угрозы и создавать эффективные средства защиты заранее.
Важный шаг вперед
Международная команда исследователей, включающая специалистов из Сколковского института науки и технологий и Института проблем передачи информации РАН, значительно продвинулась в решении задачи. Ученые провели детальное исследование взаимосвязи мутаций ключевых вирусных белков с иммунным ответом организма-хозяина.
Эволюция мутаций: закономерности смены
Специалисты проанализировали не только непосредственное влияние мутаций на инфективность, но и их судьбу в долгосрочной перспективе. Прогресс или угасание мутаций зависит от множества факторов, включая вирулентность возбудителя и его "видимость" для иммунной системы.
Масштабное исследование штаммов
В работе использован обширный генетический материал, охватывающий известные варианты гриппа H1N1 и H3N2 – от печально известной "испанки" 1918 года до современных форм. Ученые исследовали участки генома, ответственные за синтез гемагглютинина и нейраминидазы, отследив динамику около 400 точечных мутаций.
Парадоксальные тенденции развития
Анализ выявил две контрастные закономерности. Мутации во внешних участках белков (в местах взаимодействия с клеткой) постепенно утрачивают актуальность. Со временем их вытесняют новые варианты, позволяющие вирусу эффективнее уклоняться от распознавания иммунитетом. Особенно быстро происходит замена именно в тех участках, которые чаще всего атакуют антитела.
Стабильность внутренних структур
Напротив, во внутренних областях белков отмечена обратная зависимость: чем дольше мутация сохраняется, тем выше вероятность ее передачи потомству. Предполагается, что со временем соседние участки белка адаптируются к таким изменениям, оптимизируя строение вируса и повышая его жизнеспособность.
Путь к точному прогнозированию
Учет этих особенностей эволюции – ключ к улучшению прогнозов будущих эпидемий и созданию более действенных вакцин. Использование открытых закономерностей поможет ответить на вызовы изменчивости вируса и снизить глобальное бремя гриппа.
