Grypa H5N1: jeśli spowoduje pandemię, jesteśmy przygotowani

Na długo przed pandemią Covid-19 naukowcy ostrzegali, że nastąpi pandemia wywołana przez wirusy atakujące układ oddechowy człowieka. Stawiano na szczególnie groźną dla ludzi (ok. 50 proc. śmiertelności) grypę ptasią. Te prognozy są nadal aktualne. Tym bardziej, że wirus takiej grypy typu A ze szczepu H5N1 od kilku lat powoduje pandemię wśród ptaków. Dzięki nowej publikacji z „Nature” z połowy października wiemy lepiej dlaczego tak się dzieje i jak lepiej strzec się przed zagrożeniem z jego strony.

Pojawienia się SARS-CoV-2 nie można było przewidzieć, gdyż nie był on znany nauce. Fakt, że jest to wirus układu oddechowego potwierdzał jednak słuszność prognoz i obaw epidemiologów. Ptasia grypa H5N1, która dziś jawi się jako kolejne wielkie zagrożenie dla ludzkości, ma na szczęście wiele znanych naukowcom cech różniących ją od Covid-19. Dlatego, jeśli wirus przeskoczy na ludzi, lekcja niedawnej pandemii nie pójdzie na marne.

Po pierwsze, bardzo ciężki przebieg grypy H5N1 u ludzi i ogromna śmiertelność, którą może wywołać taki wirus, ograniczy w dużej mierze jego rozprzestrzenianie się po świecie. SARS-CoV-2 był tak trudny do opanowania dlatego, że u dużej części zarażonych nie wywoływał w ogóle objawów lub powodował lekki przebieg choroby – w dodatku dopiero po 4–5 dniach od zakażenia. To zaś dawało czas na nieświadome roznoszenie zarazka na duże odległości. W przypadku zagrożenia H5N1 nie będzie też dyskusji na temat zasadności noszenia maseczek i przestrzegania zasad dystansu społecznego, bo tę dyskusję już mamy za sobą i nie co do nich wracać. Dysponujemy również całym arsenałem szczepionek przeciwko grypie. W tym specyficznych dla wirusa H5N1. To wszystko pomoże ograniczyć skutki ewentualnych epidemii i przekształcenia ich w pandemię.

Przetasowania genów rodzą bardziej zjadliwe odmiany wirusów

Wróćmy jednak do ptaków i wyników badań międzynarodowej grupy kierowanej przez Vijaykrishnę Dhananasekarana z University of Hong Kong. Mniej więcej od roku 2016 naukowcy na całym świecie obserwują wzmożenie epidemii ptasiej grypy (epidemie występujące u zwierząt nazywa się epizoocjami). Dotyczą one i ptaków hodowanych przez ludzi (głównie kaczki, kury, gęsi, indyki, perliczki), i wolno żyjących. Przyczyn tego stanu rzeczy naukowcy szukali analizując zarówno dane epidemiologiczne zgromadzone przez agendy ONZ (Food and Agricultural Organization FAO i World Organization of Animal Health WOAH), jak i zmiany w 10 tysiącach zsekwencjonowanych genomach krążących obecnie wirusów ptasiej grypy.

Po roku 2017 w Egipcie odnotowano serię bardzo poważnych epidemii wśród ptaków hodowlanych wywołaną przez szczep H5N1. Po raz pierwszy pojawił się on zaś w roku 1997 w Azji, a wyewoluował ze szczepu H5N8.

Tu wyjaśnijmy, że nazwy H5N1, H5N8 itp. dotyczą typów serologicznych wirusów grypy, zależnych od charakterystyki ich dwóch białek powierzchniowych: N-neuraminidazy i H-hemaglutyniny. To one decydują o rozpoznawaniu wirusa grypy przez komórki układu odpornościowego (tak jak w przypadku wirusa SARS-CoV-2 dziej się z białkiem S kolca tego wirusa). Wirus H5N1 sporadycznie przenosi się na ludzi i wywołuje chorobę o bardzo ciężkim przebiegu. Dlatego śledzenie i wyjaśnianie przyczyn epizoocji wśród ptaków ma ogromne znaczenie również dla epidemiologii człowieka.

Epizoocje egipskie zapoczątkowały jeszcze większy wzrost zakażeń wśród ptactwa wolno żyjącego w latach 2020–2022, czyli w czasie pandemii Covid-19. Pojawiły się wówczas dwa kolejne, szczególnie zjadliwe dla ptaków podszczepy H5N1. Jeden rozprzestrzeniał się w Europie północnej i centralnej i przedostał się wraz z ptakami wędrownymi do Ameryki Północnej. Drugi – wokół Morza Śródziemnego i w Afryce, powodując masowe zgony dzikich ptaków i kolejne zakażenia w hodowlach drobiu, które musiały być szybko utylizowane. W dodatku obserwuje się dość częste przenoszenie tego wirusa na ssaki: głównie norki, uchatki, foki, skunksy. Badania grupy Dhananasekarana wykazały, że w ewolucji tych groźnych szczepów H5N1 ważną rolę odegrały interakcje genetyczne z łagodnymi wirusami szczepu H9N2.

Otóż materiałem genetycznym wirusa grypy jest, podobnie jak u SARS-CoV2, RNA, a nie DNA. Równoczesne zakażenie tego samego osobnika dwoma szczepami wirusa grypy, np. zjadliwego szczepu H5N1 i łagodnego H9N2, może prowadzić do przetasowania genów obu szczepów i powstania szczepów mieszańcowych. Według naukowców to właśnie tego typu zdarzenia – zresztą dość rzadkie –doprowadziły do wyewoluowania szczególnie groźnych dla ptaków nowych szczepów wirusa grypy ptasiej. Część zawierających mieszankę genów H9N2 i H5N1 była nadal łagodna, co pozwalało na przenoszenie genów H5N1 w ekosystemie, podobnie jak łagodny przebieg Covid-19 przyczynił się do niedawnej pandemii wśród ludzi. Kolejne podwójne zakażenia powodujące dalsze przetasowanie genów wirusów dały właśnie bardzo zjadliwe i zakaźne odmiany H5N1.

Wysoce zaraźliwy wirus pojawi się najprawdopodobniej w Chinach

Rozprzestrzenienie się wirusa H5N1 po świecie jest oczywiście ułatwione przez bardzo szybkie wędrówki ptaków. Te zakażone, np. w Egipcie, po kilku dniach mogą przenieść zarazki nie tylko do dzikich populacji tysiące kilometrów dalej na północ, ale i do ferm drobiu np. w Europie. Warunkiem jest dobra przeżywalność zarażonego wędrownego ptactwa (np. opisanymi wyżej łagodnymi mieszańcami H5N1 i H9N2). Duże i gęste skupiska drobiu na farmach zapewniają zaś idealne warunki do szybkiego namnażania wirusów i tym samym do ułatwionej wymiany genów pomiędzy obecnymi u tych samych osobników różnych szczepów. Połączenie tych dwóch czynników okazało się szczególnie dogodne dla nowych szczepów H5N1.

Aby powstrzymać epizoocje, szczególnie istotne jest izolowanie drobiu od kontaktów z dzikim ptactwem. Konieczne jest przestrzeganie zasad higieny, takich jak mycie butów po każdym wyjściu z zagrody, usuwanie niezjedzonego pokarmu, który wabi dzikie ptaki itp. Oczywiście są to zabiegi niezwykle trudne do skrupulatnego przestrzegania. Szczególnie w krajach biednych, np. w Egipcie. Równie niezbędne jest też duszenie w zarodku zakażeń na fermach drobiu, czyli szybkie wybijanie całego stada w przypadkach stwierdzenia grypy ptasiej.

Naukowcy przewidują, że epizoocje wśród ptaków będą się nadal w najbliższym czasie wzmagały. Będzie to również przyczyną zwiększonego przenoszenia H5N1 na ssaki. Wielkim zagrożeniem byłoby przeniesienie wirusa H5N1 na trzodę chlewną. Biorąc pod uwagę, że Chiny są największym hodowcą świń na świecie, a równocześnie mają liczne ogniska ptasiej grypy, to z dużą dozą prawdopodobieństwa można sądzić, że tam właśnie wyłoni się szczep tego wirusa, który będzie przekazywany między ssakami. A to może być kolejny krok do powstania wariantu wirusa H5N1, który nie tylko będzie wysoce zaraźliwy dla ludzi, ale również zacznie przenosić się między nimi. To właśnie najgroźniejszy scenariusz.