To teraz popuszczę trochę wodzy fantazji, zainspirowany komentarzem pod poprzednią notką o grypie. Ejczbibi słusznie zauważył, że oszacowania śmiertelności dotyczą populacji, w których osoby, u których choroba przebiega ciężej, są hospitalizowane i leczone oseltamivirem (czyli tamiflu). Można spekulować więc, że śmiertelność będzie wyższa, jeśli nie będzie możliwości leczenia (jeszcze raz: spekulować; to słowo wymawia się “wyciągać z nosa niesprawdzone hipotezy” – żeby nie było, że szerzę panikę). A przyczyny takiej sytuacji mogą być dwie:

• Zabraknie miejsc w szpitalach i personelu. Taka sytuacja może się łatwo zdarzyć, jeśli – jak to przewidują epidemiolodzy – dojdzie do dalszego rozprzestrzenienia się pandemii – także w tej sytuacji, gdy wirus jest stosunkowo niegroźny.

• Wirus ulegnie mutacji dającej mu oporność na leki antywirusowe. Oczywiście, im większa liczba infekcji, tym większa szansa korzystnej dla wirusa mutacji.

Rzeczywiście, już lata temu opisano mutację neuraminidazy (H274Y; patrz ramka poniżej) wywołującą oporność wirusa na oseltamivir. Mutacja występuje u różnych wirusów grypy, nie tylko u wirusa “świńskiej grypy”. Mutacja ta sprawia, że oseltamivir nie może przyłączyć się do enzymu – a więc wirus może replikować się bez przeszkód. Kiedy odkryto to zjawisko kilka lat temu, sprawdzono jego efekt w zwierzętach – wyniki wskazywały na to, że wirus-mutant (H274Y) nie potrafi się tak szybko replikować, jak wirus niezmodyfikowany (wt, czyli wildtype) – nic dziwnego: mutacje w centrum aktywnym (a histydyna 247 jest w centrum aktywnym neuraminidazy) często mają negatywne skutki. Teraz przerwa na reklamę. Pointa poniżej.

Hemaglutynina to enzym na powierzchni cząsteczki wirusa, konieczny do zainfekowania komórki gospodarza – umożliwia “zadokowanie” wirusa na powierzchni infekowanej komórki. Hemaglutynina wiąże się z resztą kwasu sialowego (formalnie: kwasu N-acetyloneuraminowego), rodzajem monosacharydu występującego na powierzchni naszych komórek. Zainfekowana komórka wytwarza białka wirusowe i replikuje informację genetyczną wirusa. Hemaglutynina i neuraminidaza wędrują poprzez aparaty Golgiego na powierzchnię zainfekowanej komórki. Błona komórkowa wybrzusza się, a wewnątrz wybrzuszenia gromadzi się RNA i inne białka wirusa.

Jednak żeby wybrzuszenie zmieniło się w cząstkę wirusa i oderwało od komórki gospodarza, konieczne jest działanie neuraminidazy. Niektóre cząstki hemaglutyniny zwiążą się przecież z kwasem sialowym na powierzchni komórki. Neuraminidaza obcina kwas sialowy, w ten sposób uwalniając wirusa. Wiele leków – oseltamivir (tamiflu) czy zanamivir (relenza) – to selektywne inhibitory neuraminidazy, które blokują jej funkcję enzymatyczną, przez co infekcja kolejnych komórek gospodarza jest praktycznie zatrzymana. Oseltamivir i Zanamivir zostały tak zaprojektowane, by blokować centrum aktywne neuraminidazy. Centrum aktywne (katalityczne) enzymu jest zazwyczaj najsilniej zachowywane (konserwowane) przez ewolucję, ponieważ mutacje tych kilku aminokwasów, które zazwyczaj tworzą centrum aktywne najczęściej mocno wpływają na jego funkcję. Oznaczenie “H247Y” oznacza, że histydyna (H), która jest aminokwasem nr 247 w łańcuchu białkowym neuraminidazy, zmutowała w tyrozynę (Y).

Na obrazku: Neuraminidaza i hemaglutynina

Naukowcy porównujący H274Y z wt w warunkach laboratoryjnych stwierdzili, że replikuje się on znacznie gorzej. Dlatego nikt tą mutacją nie zawracał sobie głowy przez kilka lat, gdy…. WTEM! Okazało się, że mimo, iż teoretycznie wirus jest inwalidą, który nie może iść w zawody z wirusem wt, H274Y rozprzestrzenił się na cały świat. I nikt tak naprawdę nie wie, dlaczego.

To jeszcze nie koniec historii. Innym skutecznym lekiem na wirusy grypy jest zanamivir (nazwa handlowa – Relenza). Zanamivir nie rozpowszechnił się tak, jak oseltamivir, ponieważ przyjmować go można tylko przez inhalator i w związku z tym może powodować powikłania u osób chorych np. na astmę. Zanamivir jest skuteczny przeciw H274Y, jednak niedawno okazało się, że inna mutacja (Q136K) wywołuje oporność wirusa na ten lek.

Czyli czarny scenariusz jest taki: masowe szczepienia nie dochodzą do skutku. Pierwsza fala epidemii wywołuje masowe, lecz niegroźne zachorowania, także wśród personelu medycznego; nie zapominajmy, że A(H1N1) różni się tym od grypy sezonowej, że także młodzi i zdrowi mogą mieć ciężki przebieg choroby. Wkrótce pojawia się mutacja H274Y, która szybko rozprzestrzenia się ze względu na stosowanie tamiflu. Braki w personelu – wszyscy leżą złożeni grypą w domu oraz brak skutecznego leku sprawia, że nagle zaczynają umierać ludzie. Skutki drugiej fali epidemii, która następuje w zimie 2009/2010, są opłakane.

Pointa będzie jednak trochę bardziej optymistyczna. W artykule przeglądowym z czerwca 2009, Derek Gatherer pisze (podkreślenia moje):

Therefore the current H1N1 outbreak, although a zoonotic influenza originating in a re-assortment event and exhibiting sustained human-to-human transmission for the first time (…) may be insufficiently virulent ultimately to enter the annals of major pandemics. However, its importance should not be discounted. For the first time, the full repertoire of molecular biology has been applied to a novel form of influenza spreading on a global scale. (…) This provides an important dress rehearsal for potential H5N1 outbreaks. We still cannot stop the arrival of antigenically shifted pandemic influenzas, but in the past we were unaware of their existence until they were already upon us.In future, we are at least likely to see the dust of an approaching pandemic rising in the distance, giving us crucial time to react preventatively.

Literatura

• Gatherer, D., “The 2009 H1N1 influenza outbreak in its historical context”, 2009, Journal of Clinical Virology, 45:174–178

• Ives et al. The H274Y mutation in the influenza A/H1N1 neuraminidase active site following oseltamivir phosphate treatment leave virus severely compromised both in vitro and in vivo", 2002, Antiviral Research, 55:307-317

• Hurt et al. “Emergence and spread of oseltamivir-resistant A(H1N1) influenza viruses in Oceania, South East Asia and South Africa”, 2009, Antiviral Research, 83:90-93

• Enserink, M., “A ‘Wimpy’ Flu Strain Mysteriously Turns Scary”, 2009, Science Vol. 323. no. 5918, pp. 1162 - 1163

• Fraser et al., “Pandemic Potential of a Strain of Influenza A (H1N1): Early Findings“, Science 2009, 324 (5934):1557 – 1561

• Hurt et al., “Zanamivir-Resistant Influenza Viruses with a Novel Neuraminidase Mutation”, 2009, J. Virol., 83:10366-10373

Komentarze

Original post