Исследование эволюции вирусов гриппа может изменить учебники и историю

Новое исследование, реконструирующее эволюционное древо вирусов гриппа, бросает вызов общепринятым представлениям и раскрывает тайны исторически значимых вспышек.

Исследование, опубликованное в журнале Nature, представляет наиболее полный на сегодня анализ эволюционных связей вируса гриппа между различными видами хозяев. Оно не только показывает, как вирус эволюционирует с разной скоростью у разных хозяев, но и оспаривает несколько устоявшихся догм. Например, идею о преимущественно однонаправленном перемещении вируса от диких птиц к домашним, а не наоборот. Также работа помогает установить происхождение вируса, вызвавшего беспрецедентно тяжелую пандемию гриппа 1918 года.

Эта работа, вероятно, изменит взгляд ученых на историю вируса гриппа, его генетические изменения и переходы между хозяевами. Выводы могут повлиять на оценку рисков для здоровья населения и разработку вакцин.

"Теперь у нас есть действительно четкое семейное древо этих вирусов во всех хозяевах — включая птиц, людей, лошадей, свиней — и оно меняет картину эволюции вируса", — говорит Майкл Воробей, профессор экологии и эволюционной биологии Университета Аризоны, соавтор исследования.

Ключевым прорывом стало создание программного обеспечения, которое учитывает разную скорость эволюции (тик часов) вируса у разных видов-хозяев. Анализ более 80 000 генетических последовательностей вируса гриппа А (с подтипами HA H1–H17 и NA N1–N10) с помощью этого метода дал ясные результаты.

Основные открытия

• Неглубокая история птичьего вируса: Для большинства генов птичий грипп имеет "крайне неглубокую историю, ненамного старше изобретения телефона". Большая часть его генетического разнообразия была заменена в результате "селективного замещения" в очень синхронном событии.
• Связь с конской эпидемией 1870-х: Это глобальное замещение генов птичьего вируса тесно совпадает по времени с масштабной вспышкой гриппа у лошадей в Северной Америке в 1870-х годах. Эволюционные деревья показывают, что вирус лошадей является ближайшим родственником птичьего вируса. Исторические газетные отчеты также описывают гибель кур после вспышки у лошадей.
• Происхождение пандемии 1918 года: Исследование впервые позволяет определить, что большая часть генома пандемического вируса 1918 года перешла от птиц незадолго до 1918 года в Западном полушарии, с указанием на Северную Америку.
• Роль домашних птиц: Данные бросают вызов представлению о диких птицах как основном резервуаре вируса. Генетическое разнообразие вируса у диких птиц часто прослеживается до более ранних вспышек среди домашних птиц, указывая на значительный "обратный" перенос (spillover) от домашних птиц к диким.

"Люди склонны думать, что дикие птицы — источник всего, но мы видим явный указатель на перенос от домашних птиц к диким. Животные, которых мы держим для пищи и яиц, могут существенно формировать разнообразие этих вирусов в дикой природе на протяжении десятилетий. Это сюрприз", — заключил Воробей.