Нові дослідження з використанням передових методів комп’ютерного моделювання виявили, що вірус пташиного грипу H5N1 швидко еволюціонує, послаблюючи ефективність існуючих антитіл та збільшуючи потенційну загрозу пандемії серед людей.

Вчені з Університету Північної Кароліни в Шарлотті та Массачусетського технологічного інституту провели масштабне дослідження. Вони аналізували взаємодію вірусних білків з імунною системою. Результати виявилися тривожними.

Команда науковців виявила систематичне послаблення здатності антитіл розпізнавати нові штами H5N1. Це значно підвищує ризик не лише передачі вірусу від тварин до людей, але й потенційного поширення між людьми.

Дослідження, опубліковане 17 березня 2025 року в журналі eBioMedicine, демонструє, що вірус H5N1 еволюціонує таким чином, щоб уникати імунного захисту ссавців, незалежно від того, чи сформований цей захист внаслідок попередніх інфекцій або вакцинації.

Методологія та результати дослідження

Дослідницька група використала високопродуктивне комп’ютерне моделювання для своєї роботи. Вони аналізували взаємодії вірусних білків з антитілами, отриманими від інфікованих організмів та вакцинованих індивідів.

Загалом було проаналізовано 1804 порівняння між вірусними білками та антитілами хазяїна. Дослідники моделювали зв’язування сучасних вірусних білків гемаглютиніну домену 1 з нейтралізуючими антитілами.

Ці антитіла були отримані від інфікованих хазяїв та реципієнтів вакцин за період з 1996 по 2018 рік. Такий широкий часовий діапазон дозволив прослідкувати еволюцію вірусу.

Результати чітко демонструють тенденцію до послаблення спорідненості антитіл до нових ізолятів вірусу H5N1. Дослідники називають це явище “погіршенням афінності антитіл”, що становить серйозну загрозу.

Антигенний дрейф і зоонозний ризик

Однією з найважливіших знахідок дослідження є виявлення антигенного дрейфу як ключового фактора зоонозного ризику. Це означає, що вірус поступово змінюється, уникаючи розпізнавання імунною системою.

Дослідники відзначають безперервну передачу H5N1 від птахів до ссавців. Також спостерігається збільшення кількості штамів з імуноевазивним гемаглютиніном (HA) у ссавців з плином часу.

Ця швидка адаптація вірусу має серйозні наслідки для розробки вакцин. Вакцини, розроблені на основі попередніх штамів, можуть виявитися неефективними проти нових варіантів вірусу.

Поширення вірусу та загроза для здоров’я людини

Вірус H5N1 вже поширився серед різних видів тварин. Він вражає диких птахів, домашню птицю, велику рогату худобу. Зафіксовані випадки зараження людей, переважно серед працівників ферм.

У березні 2024 року було задокументовано перший випадок передачі H5N1 від корови до людини. Інфікованим виявився працівник ферми в Техасі. Це підтверджує зростаючий зоонозний потенціал вірусу.

Особливу тривогу викликає можливість передачі вірусу від людини до людини. Наразі такі випадки не зафіксовані, однак виявлені мутації вказують на те, що такий сценарій стає все більш імовірним.

Поширення H5N1 становить не лише серйозний ризик для сільського господарства, але й зростаючу загрозу для глобального здоров’я людей. Мутації, що дозволяють вірусу уникати імунного захисту, підвищують ймовірність пандемічного поширення.

Наукова співпраця та швидкість дослідження

Дослідження проводилося командою науковців з кафедри біоінформатики та геноміки Університету Шарлотти. До неї входили студенти Ширіш Яса, Халед Обеїд і Саял Гіралес-Медрано.

Керівництво здійснювали доцент біоінформатики Річард Аллен Вайт III та співдиректор CIPHER Деніел Дженіс. Також у дослідженні брали участь науковці з Массачусетського технологічного інституту: Рафаел Хаймес ІІІ та Філіп Томезско.

Важливо відзначити швидкість проведення дослідження. Завдяки обчислювальним інструментам, розробленим під час пандемії COVID-19, команді вдалося завершити роботу всього за три місяці після першого повідомлення про передачу H5N1 від корови до людини.

Зважаючи на важливість результатів для громадського здоров’я, вони були опубліковані у вигляді препринту в липні 2024 року, ще до завершення експертного оцінювання. Після успішного рецензування стаття офіційно вийшла в березні 2025 року.

Висновки та перспективи

Дослідження підкреслює необхідність швидкої розробки нових вакцин проти H5N1. Традиційний підхід до розробки вакцин, коли використовуються попередні варіанти вірусу, може виявитися недостатньо ефективним через швидку еволюцію вірусу.

Науковці рекомендують використовувати комплексний підхід для моніторингу еволюції вірусу H5N1. Це включає постійне спостереження за новими мутаціями та регулярне оновлення вакцинних штамів.

Це критично важливо для запобігання потенційній пандемії.

Розробка універсальних вакцин проти грипу, які націлені на консервативні ділянки вірусу, може стати перспективним напрямком. Такі вакцини могли б забезпечити захист від широкого спектру штамів H5N1, включаючи нові варіанти.

Дослідження нагадує про необхідність глобальної готовності до потенційної пандемії пташиного грипу. Покращення систем спостереження, швидка діагностика та ефективні стратегії стримування мають стати пріоритетом у сфері охорони здоров’я.