Завдяки формаліновому зразку легені, вчені відновили повний геном іспанського грипу з часів Першої світової.
Зразок легені 18-річного швейцарця, що помер у 1918 році, допоміг відтворити повний геном вірусу іспанського грипу — першого повного геному грипу А із точною датою походження в Європі. Це дає нові знання про пандемію, яка забрала життя до 100 мільйонів людей.
Міжнародна команда вчених на чолі з Університетом Базеля застосувала передові технології для отримання слідів вірусу з органу, збереженого у формаліні. Легеня була взята у юнака, який помер від важкої пневмонії у кантональній лікарні Цюріха у липні 1918 року під час першої хвилі пандемії. Цей зразок зберігався у медичній колекції університету з моменту його смерті.
Як зазначила Верена Шюнеманн, палеогенетик і професор археологічних наук в Університеті Базеля: «Це вперше, коли ми маємо доступ до геному вірусу іспанського грипу в період 1918–1920 років у Швейцарії. Це відкриває нові можливості для вивчення того, як вірус адаптувався в Європі на початку пандемії».
Вчені застосували новий протокол секвенування РНК, який дозволяє отримувати генетичні дані з пошкоджених, хімічно оброблених тканин. Порівнявши отриманий геном із зразками з Німеччини та Північної Америки, команда виявила, що вірус вже мав три ключові мутації, які робили його більш небезпечним для людини — і які зберігалися до кінця пандемії.
Дві мутації допомагали вірусу уникати імунної відповіді, зокрема білка MxA, що блокує розмноження грипу. Цей білок особливо важливий у захисті від пташиних штамів вірусу, тож зміни полегшували поширення серед людей.
Третя мутація змінила форму поверхневого білка гемаглютиніну, який вірус використовує для проникнення у клітини людини, підвищуючи ефективність інфікування.
Раніше вважалося, що ці зміни виникли пізніше, але їх присутність у першій хвилі пандемії навесні 1918 року вказує на швидку еволюцію вірусу і його широке розповсюдження ще до другої, найлетальнішої хвилі восени.
Цікаво, що вірус з Цюріха демонстрував високу генетичну різноманітність у сегменті полімерази PB2, що свідчить про сильний природний відбір або змішування штамів. У порівнянні з пандемією H1N1 2009 року, вірус 1918 року мав більшу варіабельність у генах, що впливають на реплікацію і адаптацію до господаря.
Ці швидкі мутації нагадують адаптації коронавірусу під час останньої пандемії.
Особливістю дослідження стало те, що вчені змогли отримати повний геном із формалінового зразка — до цього такі матеріали вважали непридатними для аналізу РНК. Метод, розроблений командою, дозволяє виділяти навіть короткі фрагменти генетичного матеріалу, зберігаючи орієнтацію РНК.
Отримані дані допомагають краще розуміти, як віруси пристосовуються до людей і як еволюційні зміни впливають на пандемії, що важливо для розробки майбутніх вакцин і заходів профілактики.
Верена Шюнеманн підкреслила: «Глибше розуміння адаптації вірусів під час пандемій допоможе створювати моделі для кращої підготовки до майбутніх спалахів».
