З моменту своєї появи наприкінці 2020 року цей конкретний тип пташиного грипу заразив запаморочливу низку видів птахів, близько 20 видів ссавців і кількох людей. Але передача від корови до корови і від корови до людини та інших тварин є новою.
Тепер дослідники, які відстежують генеалогічне дерево вірусу пташиного грипу H5N1, кажуть, що спалах у великої рогатої худоби, вперше зареєстрований наприкінці березня, ймовірно, розпочався наприкінці грудня 2023 року. Випадки низької молочної продуктивності — симптому інфекції у молочних корів — у Техасі були зареєстровані наприкінці січня та на початку лютого. Міністерство сільського господарства США підтвердило діагноз H5N1 25 березня.
З тих пір вірус поширився на молочних корів як мінімум в дев'яти штатах США. Працівник молочної ферми в Техасі отримав інфекцію очей, імовірно, від контакту з хворими коровами. А генетичні залишки вірусу були виявлені в молоці в продуктових магазинах, що свідчить про те, що спалах широко поширений.
Хоча всі органи охорони здоров'я вважають ризик широкого поширення пташиного грипу серед людей низьким, спалах все ще нагадує перші дні пандемії COVID-19.
У цьому випадку дослідники також використовували генетичний аналіз, щоб визначити, що спалах почався задовго до того, як випадки були визнані. І, як і у випадку з COVID, попередні дані з'являються в прес-релізах і препринтах без попередньої експертної оцінки. Це не означає, що результати не заслуговують на довіру, але це говорить про те, що ми знаходимося на початку і висновки можуть змінитися. Ранні дані також вказують на безліч версій вірусів грипу, що передували спалаху великої рогатої худоби, так само, як багато хвиль варіантів SARS-CoV-2 викликали пік за піком випадків COVID.
Вірус пташиного грипу, який в даний час вражає велику рогату худобу, ми часто називаємо пташиним грипом H5N1. Але його повна назва — «високопатогенний пташиний грип A H5N1 клада 2.3.4.4b генотип B3.13».
Ця специфіка позначає місце вірусу в його генеалогічному дереві. Високопатогенні віруси пташиного грипу A H5N1, які смертельно небезпечні для курей і споріднених птахів, є величезним генеалогічним деревом вірусів пташиного грипу. Всі вони мають H5-форму гемаглютиніну, білка, який прикріплюється до клітин господаря, щоб вірус міг їх заразити. Перший високопатогенний вірус пташиного грипу H5N1 був виявлений в 1996 році. З тих пір вчені задокументували розширення дерева. Однією з успішних гілок дерева є клада 2.3.4.4b. Він має власні гілки, включаючи генотип B3.13.
Різні H5N1 розлетілися по всьому світу після зараження диких птахів. Інша версія перетнула Атлантику в 2014 році і викликала спалах птахівництва в Північній Америці в 2015 році, але вона не прижилася. Цього разу все по-іншому.
Віруси клади 2.3.4.4 вже кілька років вражають домашню та дику птицю. Але гілка дерева, з яким ми маємо справу зараз, — клада H5N1 2.3.4.4b — з'явилася в Європі в жовтні 2020 року. У Північній та Південній Америці він з'явився у 2021 році. З січня 2022 року він убив понад 90 мільйонів птахів у Сполучених Штатах, включаючи диких птахів і комерційну птицю.
Замість одного довгого роману, книги генетичних інструкцій вірусів грипу А більше схожі на серію з восьми новел, відомих як сегменти генів. Кожен сегмент несе один або кілька з 11 генів, які необхідні вірусу, щоб заразити клітини хазяїна і скопіювати себе. Коли люди, птахи або інші тварини одночасно інфіковані більш ніж одним типом вірусу грипу, віруси можуть обмінюватися сегментами і таким чином створювати новий тип вірусу. Цей процес, званий пересортуванням, призвів до появи пандемічних штамів грипу, включаючи пандемію грипу 1918 року та свинячий грип 2009 року.
Віруси не можуть волею-неволею міняти місцями частини. Не всі комбінації сумісні один з одним. Але що незвично в цій кладі H5N1, так це те, що вона піддається пересортуванню набагато частіше, ніж попередні. У диких птахів в Америці «цей обмін генами відбувається протягом останніх майже 24 місяців» серед H5N1 та інших пташиних грипів», каже Рафаель Медіна, вірусолог з Медичної школи Університету Еморі в Атланті.
Міа Кім Торчетті, ветеринар, яка керує лабораторією діагностичної вірусології Міністерства сільського господарства США та її колеги виявили понад 100 генотипів у кладі 2.3.4.4b, в основному отриманих шляхом пересортування. Близько 20 з цих генотипів встигли поширитися серед диких птахів, домашньої птиці та іноді інших диких тварин.
Одну з таких перегрупувань сталася незадовго до початку спалаху великої рогатої худоби, повідомили вчені 3 травня о Virological.org. Генотип B3.13 — це суміш чотирьох сегментів гена H5N1, який прибув з Європи у 2021 році, і чотирьох сегментів генів пташиного грипу з низькою патогенністю з Північної Америки. (Віруси з низькою патогенністю зазвичай не смертельні і можуть не викликати жодних симптомів у інфікованих птахів.) Він відносно рідко з'являється серед вірусів, відібраних у птахів, каже Торчетті.
Вся молочна худоба, яка отримала позитивний результат тесту на пташиний грип H5N1, має цей генотип, що свідчить про те, що вірус зробив стрибок від птахів до корів лише один раз. Ймовірно, це сталося в Техасі наприкінці минулого року.
З чотирьох сегментів генів, підібраних генотипом B3.13, один виробляє фермент, який допомагає копіювати вірус, а інший виробляє білок, який охоплює РНК вірусу. Ці специфічні сегменти генів відіграють певну роль в ефективності реплікації вірусу», але вчені ще не знають, чи дозволив цей обмін або інші зміни вірусу легше заражати велику рогату худобу або рости в клітинах ссавців.
При варіантах COVID-19 специфічні генетичні зміни призвели до нових властивостей вірусу, які зробили його більш заразним або допомогли йому ухилитися від імунної системи. Але немає очевидних ознак того, що це відбувається з H5N1, який зараз поширюється. Іншими словами, B3.13 успішно розмножується у великої рогатої худоби, але це може бути скоріше випадковістю, ніж завдяки якимось особливим властивостям вірусу.
Ніхто точно не знає, де, коли і як вірус перейшов від диких птахів до великої рогатої худоби. Корови, можливо, паслися на траві, на якій був послід диких птахів, що переносять вірус, або корови, можливо, підхопили його через заражені корми або іншу взаємодію між худобою та птахами, каже Медіна.
« Він присутній у природі на такому високому рівні, що потенціал перекидання на домашніх тварин — це те, що більше не повинно нас дивувати»
Потрапивши до корів, вірус почав поширюватися від корови до корови. В даний час існує занепокоєння, що корови можуть служити резервуарами для змішування нових різновидів, подібно до того, як свині були для перегрупування вірусів пташиного, людського і свинячого грипу.
З моменту поширення на велику рогату худобу вірус перейшов на інші види, включаючи кішок, які пили інфіковане сире молоко. Більше половини інфікованих кішок з однієї молочної ферми в Північному Техасі померли протягом декількох днів після того, як з'їли молоко, ймовірно, тому, що вірус потрапив в мозок і нервову систему кішок.
Вірус генотипу B3.13 також перекинувся від корів до єнотів, домашньої птиці та диких птахів, включаючи дроздів і граклів. Було аж п'ять переходів від великої рогатої худоби до птиці і три від корів до диких птахів. Більша кількість побічних речовин створює більше можливостей для обміну сегментами генів і, отже, більше можливостей для появи смертельного або трансмісивного вірусу, можливо, навіть такого, який може поширюватися серед людей. Хоча агентства сходяться на думці, що ризик для людей низький, вони попередили, що слід очікувати, що час від часу з'являтимуться випадки контакту з інфікованою твариною. І хоча поширення вірусу між людьми, наприклад, членами сім'ї, може бути обмежене, експерти не очікують, що вірус легко поширюватиметься від людини до людини.
Працівник техаської молочної ферми, який захворів на інфекцію очей H5N1, був носієм дещо іншої, але близькоспорідненої версії B3.13, ніж та, що була виявлена у корів, повідомили дослідники з Центру з контролю та профілактики захворювань США. Особа контактувала з деякими молочними коровами, які мали ознаки інфекції H5N1, які були схожі на симптоми у великої рогатої худоби на сусідніх фермах із підтвердженими випадками.
Працівник є одним із 13 людей у всьому світі, у яких підтверджено зараження вірусом клади 2.3.4.4b, і єдиним, хто, як вважається, був інфікований ссавцем. У деяких, зокрема працівника молочної ферми та працівника птахофабрики, діагностованого у 2022 році, симптомів не було або вони були легкими. У інших розвинулися важкі або критичні захворювання. Одна людина в Китаї померла у 2022 році. Працівниця молочної ферми отримала противірусний препарат озельтамівір і повністю одужала.
Цілком можливо, що вірус працівника є трохи більш ранньою версією вірусу від корів, кажуть дослідники CDC. Це говорить про те, що після першого стрибка з дикого птаха в корову, вірус поширився серед великої рогатої худоби ширше, ніж вважалося раніше.
Науковці сподіваються, що будь-які подібності до перших днів 2020 року на цьому закінчаться. Нові правила, які набули чинності 29 квітня, що регулюють переміщення молочної худоби та інші заходи, можуть допомогти стримати поширення вірусу серед великої рогатої худоби. Поки що він не з'явився в 30 зразках яловичого фаршу, який перевірив Міністерство сільського господарства США. А Управління з санітарного нагляду за якістю харчових продуктів і медикаментів США оголосило 10 травня, що останній раунд з майже 300 зразків молочних продуктів, які воно протестувало, не містив вірусу.
Більш широкий спалах серед великої рогатої худоби може дозволити вірусу адаптуватися до легкого поширення серед ссавців, включаючи людей. Одна велика річ, якої нас навчив коронавірус, — ніколи не недооцінювати вірус, особливо той, який може швидко змінюватися.
За матеріалами: Science news
