Эпицентр возникновения высокопатогенных вирусов птичьего гриппа сместился из Азии в Европу и Африку

Вирусы гриппа А (род Alphainfluenzavirus, сем. Orthomyxoviridae) имеют геном в виде сегментированной одноцепочечной (-)РНК и подразделяются на подтипы в зависимости от антигенности двух поверхностных белков (гемагглютинина и нейраминидазы). Шестнадцать из 18 известных подтипов гемагглютинина (НА) и 9 из 11 подтипов нейраминидазы (NA) распространены среди низкопатогенных вирусов гриппа птиц (low-pathogenic avian influenza, LPAI). Высокопатогенные вирусы гриппа птиц (highly pathogenic avian influenza, HPAI) происходят от LPAI путем приобретения сайтов расщепления гемагглютинина, что способствует развитию системной инфекции. Только подтипы H5 и H7 эволюционировали в HPAI. Первым вирусом HPAI, устойчиво передававшимся среди домашней птицы, был вирус H5N1, линия goose/Guangdong (gs/Gd), появившийся в Китае в 1996 году. Еще в начале эволюции этого вируса появились десять филогенетических клад путем диверсификации H5 и приобретения новых комбинаций генов, но в конечном итоге клада 2 оказалась наиболее успешной, и с 2005 года имеет эпизоотическое распространение в Азии, Европе, Африке и, с недавнего времени, в Северной и Южной Америке.

Международная группа во главе с исследователями из Гонконга изучила возможные причины недавних вспышек HPAI, проследив эволюцию высокопатогенных вирусов H5Nx в популяциях диких и домашних птиц, сосредоточив внимание на линии 2.3.4.4b. Они проанализировали данные о вспышках с 2005 года, полученные от Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций (FAO) и Всемирной организации по охране здоровья животных (WOAH), а также более 10 000 полных геномов вирусов гриппа из базы данных Глобальной инициативы по обмену данными о гриппе (GISAID), собранных в Азии, Европе, Африке и Северной Америке с 2005 по 2022 годы. Статья опубликована в журнале Nature.

Сначала исследователи проанализировали эпидемиологические данные. Как среди диких, так и среди домашних птиц с 2005 года показаны сезонные вспышки гриппа, вызванного подтипом Н5, распространяющиеся из Азии и Африки в сторону Европы и Северной Америки. Среди диких птиц произошло четыре значительных эпизоотии. Одна из них была вызвана линией 2.3.4.4 (2014–2015 годы) и три — линией 2.3.4.4b (2016–2017, 2020–2021 и 2021–2022 годы). За вспышки в 2014–2015, 2016–2017 и 2020–2021 годах в основном отвечали вирусы H5N8, и небольшую роль в 2016–2017 годах сыграл H5N6. С 2021–2022 годов новый реассортантный вирус H5N1 практически заменил все другие вирусы HPAI в мире.

Грипп птиц носит сезонный характер: массовые вспышки начинаются в ноябре. Эта сезонность объясняется прибытием перелетных птиц из их арктических гнездовий. Такая сезонность побудила специалистов описывать заболеваемость волнами, начиная с сентября.

Далее ученые рассмотрели вопрос происхождения подтипа H5. Анализ геномов вирусов подтипа H5 показал, что эпизоотии 2014–2015 и 2016–2017 годов были вызваны независимыми линиями, возникшими в Китае. Напротив, все восемь генов штаммов, вовлеченных во вспышки в 2020–2021 года, произошли от вирусов H5N8 линии 2.3.4.4b, впервые обнаруженной у домашних птиц в Египте в 2016–2017 годах. Вирус H5N1, ответственный за эпизоотию 2021–2022 годов, произошел от вирусов подтипа H5N8, циркулировавших в Европе в 2020 году, приобретя в результате реассортации нейраминидазу подтипа N1 и пять внутренних генов (PB2, PB1, PA, NP и NS) от вирусов LPAI, циркулирующих среди европейских диких птиц в 2019 году.

Исследователи провели филогеографический анализ и смоделировали пути миграции вирусов линии 2.3.4.4b. Они обнаружили, что распространение 2.3.4.4b H5N8 из Египта началось через Черноморско-Средиземноморский пролетный путь в направлении западной России и Восточной Европы в 2019 году. В том же году вирус попал в Центральную Европу, где циркулировал до вспышки в 2020 году.

Восточной Европе в середине 2020 года возник подтип H5N1, который впоследствии разделился на две географически отдельные линии. Одна из них циркулировала в северных прибрежных регионах Центральной Европы и распространилась на Северную Америку через Восточно-атлантический пролетный путь к середине 2021 года. Другая линия была занесена в Африку вдоль Адриатического пролетного пути вокруг Средиземного моря. Она приобрела дополнительную замену в структуре гемагглютинина (M548I), прежде чем вызвать вспышки по всей Евразии в 2021–2022 годах, что указывает на потенциальную важность этого сайта для адаптации к быстрому распространению среди диких птиц.

Авторы подчеркнули тот факт, что появление эпизоотических линий в Африке и Европе означает снижение роли Азии как эпицентра возникновения высокопатогенного птичьего гриппа подтипа H5. Циркуляция вирусов гриппа среди диких птиц способствует расширению географии их распространения, диапазона хозяев, что, в свою очередь, приводит к ускорению передачи, увеличению возможностей для реассортации и способствует появлению новых эпизоотических вариантов.

Дайджест 9–12 октября