Pandemický potenciál ptací chripky H5N1 byl odhalen

Dva clánky publikované tento týden a jeden minulý mesíc odhalují pandemický potenciál ptací chripky H5N1. Jeden identifikuje ctyri, jiný identifikuje pet genetických zmen, které by virus musel podstoupit predtím, nez by se mohl snadno rozsirovat u lidí, a tretí dokument naznacuje, ze nekteré z techto zmen jsou jiz zrejmé u cirkulujících kmenu.
Dokumenty byly napsány v lonském roce, ale byly zadrzeny kvuli mezinárodním obavám, ze zverejnení takových údaju usnadní teroristum výrobu biopotravin.
Aktualizace, 7. cervna 2013 - Výzkumníci z MIT uvedli v casopise Bunka (Vydání v cervnu 2013), ze kmeny viru ptací chripky H5N1 a H7N9 potrebují jen jednu nebo nekolik genetických mutací, aby se snadno staly lidskou prenositelností, coz by zvýsilo pravdepodobnost, ze dojde k pandemii chripky.

H5N1 v soucasné dobe není pandemická u lidí

H5N1, nebo "ptací chripka", je podtypem viru chripky A, který muze zpusobit onemocnení u lidí a mnoha dalsích zvírat. Zabilo desítky milionu ptáku a podnítilo zabíjení stovek milionu dalsích, aby zabránilo sírení.
Od roku 2003 více nez polovina z 606 prípadu infekce H5N1 u lidí hlásených Svetové zdravotnické organizaci po celém svete vedla k smrti. Vetsina prípadu u lidí se objevila jako výsledek kontaktu s infikovanými ptáky.
H5N1 dosud nezpusobila pandemii u lidí, protoze se mezi savci nerozsírí snadno a nekterí vedci se domnívají, ze to nikdy nebude. Aby se clovek snadno síril z jedné osoby na druhou, virus by se musel stát vzduchem, to je schopnost rozsirovat se pomocí malých kapicek, které lidé rozstríkají z úst a nosu, kdyz kasle a kýchají. Tak se sírí dalsí viry chripky, jako je H1N1, "prasecí chripka", která zpusobila mírnou pandemii v roce 2009.
Viry jako H5N1 a H1N1 se stále mení. Pokud by H5N1 náhodou získal nekteré vlastnosti H1N1, pak by se snadneji síril u savcu. Jedním ze zpusobu, jak to udelat, je shromazdování náhodných mutací, jiným zpusobem je výmena genu s jinými viry, napríklad pri soucasném infikování prechodného hostitele (genetický "reassortment").
Hodne ze zamerení výzkumu H5N1 v rámci obav o riziku bioterorismu bylo zkoumat, jak snadné by mohlo být pro H5N1 premenu do snadno prenosné formy, a pokud ano, jaké geny by byly zapojeny. Tyto informace jsou uzitecné pro sledování, takze vedci vedí, jaké zmeny je treba vzít v úvahu u vznikajících kmenu pri hodnocení rizika pandemie.

Hodne mutací by bylo dost

Publikace publikované tento týden a minulý mesíc ukazují, ze by bylo zapotrebí zhruba ctyr nebo peti genetických zmen pro H5N1, aby se premenili na formu, která by mohla vyvolat pandemii u lidí, a ze nekteré z techto mutací se jiz objevily v prírode.

Barevný prenosový elektronový mikrograf viru ptací chripky H5N1v Veda tento týden jeden clánek popisuje, jak virolog Ron Fouchier z Erasmus MC v Rotterdamu v Nizozemsku a kolegové srovnávali genetickou strukturu H5N1 s kmeny chripky, které zpusobily lidské pandemie a identifikovaly nekteré kandidátní geny.
Fouchieruv tým vlozil kandidátní geny jeden po druhém do skutecného kmene H5N1 izolovaného od indonéského pacienta a testoval umele zmutované kmeny u fretek, aby zjistili, jak snadno se sírí (fretky jsou populární model pro výzkum lidské chripky). Dosli k záveru, ze H5N1 bude potrebovat pouhých pet genetických zmen, aby ho premenil na formu, která se mohla snadno rozlozit a zahájit lidskou pandemii.
(Ve skutecnosti "záver" peti mutací není presne presný, je to mediální zkratka, která dává primerenou podstatu slozitejsího príbehu. Fouchieruv tým testoval radu kmenu a zjistil, ze az 9 mutací v kazdém prenosném kmeni bylo relevantní , ale vsichni meli pet mutací spolecných, takze se dostalo císlo 5. Ale stále existuje moznost, ze nekteré z dalsích mutací by mohly hrát roli.)
Fouchier a jeho kolegové také dospeli k záveru, ze virus by mohl získat schopnost prenosu vzduchem mezi savci bez nutnosti vymenovat geny s jiným chripkovým virem pri soucasném infikování stredního hostitele (tj. Akumulací uvnitr kmene bez pomoci genetického preskupení).
v Príroda minulý mesíc dalsí dokument ze skupiny, kterou vedl Yoshihiro Kawaoka z University of Wisconsin, Madison v USA a Tokijská univerzita v Japonsku, pouzívající jiný prístup k Fouchierove týmu, popisuje, jak to bude vyzadovat pouze ctyri genetické zmeny, premenit virus ptací chripky na vzdusný kmen.
Namísto skutecného kmenu H5N1 a následného vlození genu jeden po druhém, jako tým holandského týmu, vytvoril tým Kawaoka hybridní kmen viru ptací chripky a virus H1N1 "prasecí chripky", který byl jiz ve vzduchu schopný. (Teoreticky by takový kmen mohl vzniknout pres "preskupení" nebo výmenu genu mezi viry).
Potom ukázali, také pomocí fretek, ze hybrid díky ctyrem jemne vyvázeným mutacím by byl schopen se silneji spojit s bunkami u savcu a replikovat v dostatecném mnozství, aby se mohl sírit prostrednictvím kapicek dýchacích cest.
V druhém Veda publikovaný tento týden, výzkumníci (vcetne Kawaoka a Fouchier) vedeni matematikem Derekem Smithem z University of Cambridge ve Velké Británii vysvetlili, jak zkoumali pravdepodobnost vzniku pandemického kmene H5N1 a jak vyuzívají údaje o sledování, hledali dukaz o tom, zda se nekteré z mutací popsaných v dokumentech Kawaoka a Fouchier jiz objevily v prírode.
Nasli to nekolik divokých kmenu H5N1 jsou tri mutace pryc od ctyr popsaných v Kawaokove papíre a pet v dokumentu Fouchier. A objevili také nekolik vzácných prípadu, kdy je kmen pouze dvema mutacemi.
Pouzitím nekterých chytrých matematiku, které vyvinuli, Smith a kolegové pak vytvorili model, který simuluje "virální evoluci v hostiteli", aby studovali faktory, které by zvýsily nebo snízily pravdepodobnost, ze by virus s nekterými mutacemi mohl vyvíjet zbývající infikovala savcího hostitele.
První autor Colin Russell z University of Cambridge, rekl v komentárích hlásených v a Veda News and Analysis clánek, ze virus, který je jen tri mutace od získání schopnosti být vzduchem je "pravdepodobné", aby tak ucinil, ale existuje tolik neznámých, ze nemohli dát obrázek na to. Hlavní hodnotou papíru je to, ze ukazuje ostatním správným smerem:
"Tyto faktory spolu s prítomností nekterých techto substitucí v cirkulujících kmenech zpusobují, ze virem, který se v prírode vyvíjí, predstavuje potenciálne váznou hrozbu. Tyto výsledky zduraznují kritické oblasti, ve kterých je zapotrebí více údaju pro posouzení této hrozby a potenciální odvrácení této hrozby" napiste autory.

Jak se biologická bezpecnost týká zpozdené publikace

Tyto dokumenty se objevily po nekolika mesících mezinárodní debaty o tom, zda mají být tyto informace zverejneny, a zda výzkumníci meli poprvé provést experimenty.
V prosinci lonského roku americká národní vedecká poradní komise pro biologickou bezpecnost (NSABB) doporucila, aby studie Kawaoka a Fouchier, protoze odhalily tolik detailu o tom, jak by mohly být zavedeny mutace, by nemely být zverejneny v plném znení. Znepokojení bylo v tom, ze teroristé by mohli tyto informace vyuzít k vytvorení biologické zbrane a toto riziko prevazovalo nad prínosy pro verejné zdraví.
O nekolik mesícu pozdeji poté, co zkoumala revidované verze dokumentu, zmenila NSABB své postavení a doporucila vláde Spojených státu, aby byly dokumenty zverejneny v plném znení.
Ve svém prohlásení vydaném koncem brezna rada uvedla, ze ackoli dokumenty obsahují informace, které by mohly být uzitecné pro ty, kterí by ji vyuzili k ublízení, nové informace, které obdrzely, zpusobily zmenu jejich výpoctu pomeru rizik a prínosu, takze výhody nyní vyvází rizika.
Panel odborníku, který poskytuje poradenství Svetové zdravotnické organizaci (WHO), dosáhl podobného záveru pred mesícem.
Toto vyresilo cestu Príroda Kawaoka zverejnil minulý mesíc a pro Veda zverejnit studii Fouchier tento mesíc.
Zatímco to vsechno probíhalo, vedci v oblasti chripky reagovali tím, ze uvalili moratorium na sebe, úcinne zastavili nekteré typy výzkumu H5N1 a americká vláda zavedla novou legislativu pro kontrolu vládních studií pouzívajících nebezpecné patogeny.
Po pocátecním rozhodnutí NSABB se nizozemská vláda také snazila omezit zverejnení dokumentu Fouchieru tím, ze trvá na tom, ze pozádá o vývozní licenci, kterou nakonec udelal a obdrzel.
Fouchier tento týden rekl, ze publikování práce v plném rozsahu dává vedcum nejlepsí moznou sanci bojovat s budoucími pandemiemi chripky.
"Doufáme, ze se dozvíme, které viry mohou zpusobit pandemie, a vedeli jsme, ze bychom jim mohli zabránit prosazováním prísných eradikacních programu," rekl BBC News.
Cinnosti spojené s vydáváním techto dokumentu rovnez slouzí k tomu, aby se zamerila pozornost na to, co je treba udelat, aby bylo mozné úcinneji se zabývat výzkumem, který by mohl být zneuzit, tzv. "Výzkumem dvojího pouzití, který se týká" nebo DURC.
Dr Bruce Alberts, Veda je Séfredaktor, rekl ve svém prohlásení BBC, ze se zdá, ze potrebujeme vytvorit "komplexní, mezinárodní systém pro hodnocení DURC". Rekl, ze takový systém by mel umoznit lidem s potrebou vedet, ze mají "zvolený prístup" k informacím, které jsou vynechány z publikované vedecké zprávy.
Ale Fouchier rekl, ze pochybuje o tom, ze takový systém je dokonce funkcní, at uz to není v porádku.
"Nemuzete sdílet informace s tolika lidmi v terénu a udrzovat je v tajnosti," rekl BBC.
Fouchier rekl, ze obecným pravidlem by melo být, aby informace o výzkumu byly volne dostupné, takze vedci mohou stavet na tom.
Napsal Catharine Paddock