Pandemisches Potenzial? Vogelgrippe wird gestartet mit nur 4 Mutationen

Vogelgrippe zwischen Säugetiere übertragen werden kann – und mögliche Menschen – brauchen nur vier Mutationen, dies zu tun, eine neue Studie veröffentlicht in dieser Woche in der Zeitschrift Natur schlägt. Aber das mutierte Virus ist nicht tödlich und die Arbeit konnte Virologen zeigen, wie Sie andere wie es bekämpfen.

Die Forschung von Yoshihiro Kawaoka, Professor für Virologie an der Universität von Wisconsin-Madison, ist einer der zwei Studien, die bereits Schlagzeilen, wenn Bits der Ergebnisse öffentlich gemacht wurden. Deshalb, weil die Studien beschreiben wie ein leichter übertragbar zu machen – und tödlich – Version von H5N1 oder Vogelgrippe. Das andere Papier von Ron Fouchier, des Erasmus Medical Center in den Niederlanden, beschrieb auch eine Methode der Zucht einer virulenten und übertragbaren Grippe bei Frettchen.

Debatte entbrannt, ob entweder Studie überhaupt, weil Sie Angst veröffentlicht werden sollte, dass eine Terrorgruppe oder feindlichen Regierung es verwenden, um biologische Waffen zu machen. Diese Art der Forschung wird als "dual Use", so viel mit nuklearem Material eingestuft. Am Ende entschied der National Science Advisory Board Biosicherheit (NSABB), die die Regierung auf die öffentlich finanzierte Forschung berät, die Veröffentlichung Kawaokas Arbeit erlauben. In den Niederlanden erhielt Fouchier Ausfuhrlizenz, erlaubte ihm, die Arbeit in der Fachzeitschrift Science einreichen. Fouchier, hatte jedoch zuvor gesagt, dass er mit Publikation unabhängig von einer Lizenz fortfahren würde. [Innerhalb der H5N1-Debatte]

Was ist in H5N1?

Einzelheiten zu den Experimenten hatte nicht bis jetzt veröffentlicht worden. Beim Anblick der tatsächlichen Papier, nannte Vincent Racaniello, Professor für Mikrobiologie und Immunologie an der Columbia University, es "eine bedeutende Arbeit."

"Warten Sie so lange, es war wie das Essen nach dem Fasten wieder zu lesen," schrieb Racaniello in einer e-Mail zu LiveScience.

Kawaoka konnte eine Hybrid erstellen Grippe-Virus übertragen wird, über Atemwege Tröpfchen, was bedeutet, es kann eine Person durch die Flüssigkeit verteilt (oder in diesem Fall ein Frettchen) niest oder hustet bis. [10 tödliche Krankheiten, die über Artgrenzen hüpfte]

Zwei Schlüsselfaktoren machte das Virus transmissibler. Einem Beteiligten ein Protein namens Hämagglutinin oder HA, das ist, was H5N1 seinen Namen gibt; die Zahl 5 sagt, welche Art von Hämagglutinin es ist. Die anderen Beteiligten kombiniert die Gene aus dem H5N1-Virus mit dem eines anderen namens H1N1 oder Schweinegrippe, verursacht eine Pandemie in Asien im Jahr 2009.

Das HA-Protein verbindet nur ein Molekül namens Alpha 2,3 verknüpft Sialinsäure Säure. Vögel tragen diesen Rezeptor in ihre Atemwege und des Verdauungstraktes Traktaten. Menschen und anderen Säugetieren haben es auch, aber es ist in der Lunge tiefer und härter für das Virus zu erreichen. Grippeviren wie H1N1, die Menschen-Link an einen Rezeptor namens Alpha infizieren 2,6 verknüpft Sialinsäure Säure, die sich in Säugetiere Atmungssysteme befindet.

So war das erste, was an der HA-Protein in etwas zu verwandeln, das an die Moleküle in einem Säugetier Atemwege binden würde. Um dies zu erreichen, Kawaoka und sein Team wurden zufällige Änderungen in den "Kopf" des Moleküls HA, und sah für diejenigen, die an Alpha 2,6 binden würde.

Sobald sie diejenigen gefunden, schufen sie eine Hybrid-H5N1/H1N1-Grippevirus, mit Genen von H1N1. Das Ergebnis war ein H5N1 (genaugenommen ist es eine H5 HA / H1N1) mit Genen, die codiert für das HA Protein verändert.

Der nächste Schritt war Frettchen, infizieren, die als Ersatz für Säugetiere, einschließlich Menschen gehandelt. Weitere Änderungen passiert in viralen Gens, wie es in den Frettchen reproduziert. Das war zu erwarten, wie virale RNA oft verändert wird, wie es ein Wirtszellen infiziert.

Vier kleine Mutationen

Es stellte sich heraus das neue H5N1 nicht gut zwischen Frettchen, d. h. übertragen, bis vier wesentliche Änderungen im HA Protein stattgefunden hatte. Drei davon ändert, erlaubt das Virus in das Frettchen Körper zu leben, aber es war die vierte – eine Aminosäure namens T318I —, dass die HA-Protein, dass das Virus auf das Frettchen Zellen lange genug binden würde, zu reproduzieren und Leben in den Tröpfchen, die verteilt bekommen, wann immer ein Frettchen niest stabil gehalten.

Während das beängstigend klingen mag, hatte der Virus andere Überraschungen. Zum Beispiel war die H5N1-Hybrid nicht sehr tödlich; Kawaoka bemerkte in seinem Vortrag, dass keines der Frettchen starb. Die Forscher auch einen H5N1-Impfstoff gegen das Virus getestet und festgestellt, dass es wirksam war wie Tamiflu.

Racaniello darauf hingewiesen, dass Kawaokas Entdeckung die Bedeutung der Stabilität der HA zeigt in der Übertragung des Virus zwischen Tieren. Die Ergebnisse zeigten auch, welche Gene sind wichtig für eine Luft-Virus, und dass die Mutationen, die das Virus binden an tierischen Zellen tatsächlich gemacht HA weniger stabil, bis eine weitere Aminosäure, weit weg von der Seite, wo die Bindung geschieht, auch geändert.

Mit diesem Wissen wissen Wissenschaftler jetzt was Sie suchen. "Dies ist ein Mechanismus, an denen, dem wir arbeiten können", sagte Racaniello. "Wie universal ist es [unter Grippe-Viren], die Stabilisierung der HA für die Übertragung benötigt wird? Sehen wir, Stabilisierung Mutationen entstehen in der Natur?"

Während Racaniello die Publikation der Forschung unterstützt, war nicht jeder so begeistert. Michael Osterholm, Direktor des Center for Infectious Disease Research and Policy die Bioterrorismus Bedrohungen studiert, hat in der Vergangenheit gesagt, dass H5N1 ist gefährlicher als Menschen erkennen, aber er für Publikation Kawaoka Papier, stimmte wenn sie vor der NSABB kam. Bei der Fouchier stimmte er gegen. [Blockbuster-Bioterrorismus? 11 infektiöse Filme]

In einem April 12 Brief an Dr. Amy Patterson, Associate Director für Wissenschaftspolitik an den National Institutes of Health, sagte Osterholm, dass selbst wenn H5N1 nicht in menschlichen Populationen verbreitet wurde, eine terroristische Vereinigung versuchen könnte zu infizieren Schweine, verheerenden lokalen Vieh Branchen, weil Menschen Infektion Angst würde durch den Verzehr von ihnen (die Viren sind nicht auf diese Weise auf jeden Fall übertragen).

Ein Virus, das entkommen, bei Schweinen reproduzieren könnte auch noch eine Gefahr für Menschen darstellen. "Ich kann der schlimmsten als mit H5N1 Virus im Umlauf weit bei Schweinen mit einem kritischen Reassortment auftreten und nicht weit von menschlichen Getriebe vorstellen," schrieb Osterholm im Brief. Reassortment bezieht sich auf die natürlichen Veränderungen der viralen RNA, die auftreten, wenn es in einer Population "Kochen" ist.

Kawaoka kam nicht wieder Anrufe oder e-Mails für diese Geschichte, noch war Osterholm bereit zu sprechen.

Fouchier Papier wurde eingereicht; Es kann in den nächsten Wochen erscheinen. Wenn dies der Fall ist können sie mehr über das Innenleben der Vogelgrippe enthüllen.

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