Грипп выживает благодаря собственному разнообразию

Вирус может пережить неблагоприятные условия благодаря тому, что его частицы при сборке получаются разного размера и с разным белковым составом.

Мы знаем, что у вируса гриппа есть много штаммов. Но даже в пределах одного и того же штамма вирусные частицы будут отличаться друг от друга. Если посмотреть на вирусы, получающиеся у одного и того же человека, мы увидим, что есть частицы побольше, есть поменьше, и что они отличаются формой из-за того, что по-разному скомбинированы белки в оболочках разных вирусных частиц.

В статье в Cell исследователи из Вашингтонского университета в Сент-Луисе и Калифорнийского университета в Беркли пишут о том, как такие отличия помогают вирусу гриппа выживать, несмотря на лекарства. В его белковой оболочке есть два важных белка – гемагглютинин (HA) и нейраминидаза (NA). Гемагглютинин нужен, чтобы вирусная частицы могла прикрепиться к клетке, а нейраминидаза – чтобы частица могла оторваться от клетки, когда будет её покидать (некоторые противовирусные препараты как раз подавляют работу нейраминидазы, чтобы новые вирусные частицы не могли расселяться в новые клетки). Когда мы видим названия штаммов гриппа вроде H1N1 или H3N2, то H и N – это обозначения гемагглютинина и нейраминидазы, которые у разных штаммов отличаются.

Исследователи модифицировали вирус, вставив в HA и NA небольшие фрагменты в 5–10 аминокислот, к которым с помощью специального фермента можно было пришить краситель. Раскрашивая белки в оболочке вирусных частиц, можно было понять, сколько HA и NA сидит на той или иной частице. В результате удалось обнаружить, что одни вирусные частицы получаются заметно меньше, чем прочие, а у других в оболочке сидит больше молекул нейраминидазы. И то, и другое помогает вирусу устоять против тех лекарственных препаратов, которые блокируют NA.

Среди частиц попадались и другие варианты, которые сами по себе были больше либо у которых в оболочке было больше гемагглютинина. У таких частиц было больше шансов закрепиться на клетке. Все эти варианты появлялись все вместе, и именно благодаря такому разнообразию грипп может очень быстро приспособиться к меняющимся условиям среды. Если мы начинаем лечиться препаратами, направленными против нейраминидазы, вирус выживет за счёт более мелких частиц или за счёт тех, на которых нейраминидазы больше; если вирусу что-то мешает взаимодействовать с клеткой, он выживет за счёт частиц с большим числом молекул гемагглютинина или просто более крупных. 

Конечно, не стоит забывать, что вирус гриппа «любит» мутировать, и его приспосабливаемость во многом обусловлена тем, что мутации вносят изменения в белки, позволяя вирусу уйти из-под удара иммунитета или лекарств. Но на мутации всё-таки нужно время. А вот из-за того, что во время сборки частиц они получаются то больше, то меньше, и с разным числом молекул гемагглютинина и нейраминидазы, вирус может выдержать неблагоприятные условия, не дожидаясь мутаций.

По материалам Phys.org.