Αναβίωσαν τον ιό της Ισπανικής Γρίπης του 1918 από διατηρημένο πνεύμονα 107 ετών...

Έναν αιώνα μετά το ξέσπασμα της φονικής πανδημίας της Ισπανικής Γρίπης, μια διεθνής ομάδα ερευνητών κατάφερε να ανακατασκευάσει πλήρως το γενετικό υλικό του ιού από έναν εξαιρετικά σπάνιο ιστολογικό δείγμα: τον διατηρημένο πνεύμονα ενός 18χρονου Ελβετού που πέθανε το καλοκαίρι του 1918. Το επίτευγμα αυτό προσφέρει σημαντικά νέα δεδομένα για την εξέλιξη και τη θανατηφόρα προσαρμοστικότητα του ιού που κόστισε τη ζωή σε έως και 100 εκατομμύρια ανθρώπους παγκοσμίως.

Η μελέτη, με επικεφαλής ερευνητές από το University of Basel, επικεντρώθηκε στον πνεύμονα ενός νέου άνδρα ο οποίος υπέκυψε σε σοβαρή πνευμονία στο Cantonal Hospital στη Ζυρίχη, κατά το πρώτο κύμα της πανδημίας το 1918. Το όργανο είχε διατηρηθεί σε φορμόλη και αποτελούσε μέρος πανεπιστημιακής ιατρικής συλλογής για περισσότερο από έναν αιώνα. Χάρη σε προηγμένες τεχνολογίες ανάλυσης RNA, οι επιστήμονες κατάφεραν να απομονώσουν ίχνη του ιού και να κατασκευάσουν το πρώτο πλήρες γονιδίωμα του ιού της Ισπανικής Γρίπης από την Ευρώπη με ακριβή χρονολόγηση.

Η Verena Schünemann, παλαιογενετίστρια και καθηγήτρια αρχαιολογικών επιστημών στο University of Basel, δήλωσε πως αυτή είναι η πρώτη φορά που αποκτούμε πρόσβαση σε πλήρες γονιδίωμα του ιού από εκείνη την περίοδο στην Ελβετία. Όπως εξηγεί, αυτό δίνει τη δυνατότητα να κατανοήσουμε καλύτερα το πώς ο ιός εξελίχθηκε κατά τα πρώτα στάδια της πανδημίας στην Ευρώπη.

Η ομάδα εφάρμοσε ένα νέο πρωτόκολλο ανάλυσης RNA, σχεδιασμένο ειδικά για την εξαγωγή γενετικών πληροφοριών από παλαιούς, χημικά επεξεργασμένους ιστούς. Συγκρίνοντας το ελβετικό γονιδίωμα με άλλους ιούς από τη Γερμανία και τη Βόρεια Αμερική, οι επιστήμονες εντόπισαν τρεις μεταλλάξεις-κλειδιά που καθιστούσαν τον ιό πιο επικίνδυνο για τον άνθρωπο ήδη από την πρώτη φάση της πανδημίας.

Οι δύο πρώτες μεταλλάξεις βοήθησαν τον ιό να ξεφύγει από έναν κρίσιμο μηχανισμό του ανθρώπινου ανοσοποιητικού, την πρωτεΐνη MxA, η οποία συνήθως μπλοκάρει τη δράση των ιών που προέρχονται από πτηνά. Αυτές οι αλλαγές διευκόλυναν τη μετάδοση του ιού από άνθρωπο σε άνθρωπο. Η τρίτη μετάλλαξη αφορούσε τη δομή της αιμοσυγκολλητίνης, μιας επιφανειακής πρωτεΐνης που επιτρέπει στον ιό να εισχωρεί στα ανθρώπινα κύτταρα. Η μετάλλαξη αυτή ενίσχυσε την ικανότητα του ιού να αναγνωρίζει και να προσδένεται σε ανθρώπινους κυτταρικούς υποδοχείς, αυξάνοντας έτσι τη μολυσματικότητά του.

Μέχρι πρόσφατα, οι μεταλλάξεις αυτές θεωρούνταν προϊόν της μετέπειτα πορείας της πανδημίας. Η παρουσία τους όμως ήδη από την άνοιξη του 1918 στην Ελβετία υποδηλώνει πως ο ιός είχε εξελιχθεί ταχύτατα, πολύ πριν το φονικό δεύτερο κύμα του φθινοπώρου.

Ένα ακόμη αξιοσημείωτο εύρημα ήταν η ασυνήθιστη γενετική ποικιλομορφία στο τμήμα PB2 του γονιδιώματος, που σχετίζεται με την αντιγραφή του ιού και την προσαρμογή του σε νέους ξενιστές. Η παρατηρούμενη ποικιλομορφία ίσως οφείλεται είτε σε ισχυρή φυσική επιλογή είτε σε ανασυνδυασμό διαφορετικών στελεχών του ιού. Σε σύγκριση με τον H1N1 της πανδημίας του 2009, ο ιός του 1918 παρουσίαζε μεγαλύτερη μεταβλητότητα σε κρίσιμα γονίδια.

Τα ευρήματα αυτά δείχνουν πως η ικανότητα των ιών της γρίπης να προσαρμόζονται σε ανθρώπινους ξενιστές και να αποφεύγουν την ανοσολογική άμυνα είναι εξαιρετικά υψηλή, χαρακτηριστικό που παρατηρήθηκε και στον πρόσφατο κορωνοϊό.

Ιδιαίτερο ενδιαφέρον έχει και η μέθοδος που ανέπτυξαν οι ερευνητές για την ανάλυση RNA από δείγματα διατηρημένα σε φορμόλη, τα οποία μέχρι τώρα θεωρούνταν ακατάλληλα για τέτοιου είδους μελέτες. Η ομάδα χρησιμοποίησε μια νέα τεχνική σύνδεσης (ligation-based method) που επιτρέπει την ανίχνευση πολύ μικρών θραυσμάτων RNA, διατηρώντας ταυτόχρονα τη φυσική κατεύθυνση των αλυσίδων.

Ο πρώτος συγγραφέας της μελέτης, Christian Urban, σημείωσε πως το αρχαίο RNA διατηρείται μόνο κάτω από εξαιρετικά ειδικές συνθήκες και πως η νέα μέθοδος επιτρέπει τη μελέτη πολύτιμων ιστολογικών δειγμάτων που φυλάσσονται σε ιατρικές και ζωολογικές συλλογές σε όλο τον κόσμο.

Η αποκωδικοποίηση του γονιδιώματος της Ισπανικής Γρίπης προσφέρει πολύτιμες πληροφορίες για την κατανόηση της εξέλιξης πανδημικών ιών και την καλύτερη προετοιμασία μας απέναντι σε μελλοντικές υγειονομικές κρίσεις.

[via]