Каков риск того, что птичий грипп может вызвать пандемию среди людей?

Птичий грипп передается в основном дикими птицами, такими как эти белые гуси в Рутсберге, штат Мэриленд, в январе 2023 года. Фото Джима Уотсона/AFP через Getty Images

Вспышка птичьего гриппа H5N1, начавшаяся в 2021 году, стала крупнейшей вспышкой птичьего гриппа в истории как в США, так и во всем мире. В США вирус привел к уничтожению миллионов коммерчески выращиваемых кур, индеек, уток и гусей и убил тысячи диких птиц.

Многие вирусологи обеспокоены тем, что этот вирус может распространиться на людей и вызвать новую человеческую пандемию. Вирусологи Университета Колорадо в Боулдере Сара Сойер, Эмма Уорден-Саппер и Шэрон Ву резюмируют убедительную историю H5N1 и почему ученые внимательно следят за вспышкой.

1. Является ли этот вирус серьезной угрозой для человека?

H5N1 — это специфический тип вируса гриппа, переносимого преимущественно птицами, который впервые был обнаружен на гусиной ферме в Китае в 1996 году . В последнее время он начал заражать огромное количество видов птиц и млекопитающих по всему миру.

Вирус высокопатогенен для птиц, а это означает, что инфекции часто вызывают тяжелые симптомы, включая смерть. Но его воздействие на человека сложно. Выявлено относительно небольшое количество случаев инфицирования людей — менее 900 случаев, зарегистрированных во всем мире за несколько десятилетий, — но около половины инфицированных людей умерли.

Хорошая новость о H5N1 для людей заключается в том, что в настоящее время он плохо распространяется между людьми. Большинство людей, заразившихся H5N1, заразились им непосредственно от инфицированной домашней птицы , в частности, от кур, индеек, уток и гусей, которых часто выращивают в тесных помещениях на крупных коммерческих фермах.

Есть лишь небольшая горстка примеров распространения вируса от человека к человеку.  Поскольку H5N1 плохо распространяется между людьми, а прямое заражение людей инфицированными птицами все еще относительно редко, H5N1 еще не перерос в эпидемию или пандемию среди людей.

2. Почему эта вспышка вдруг привлекла такое внимание?

Первая причина, по которой сейчас так много внимания уделяется птичьему гриппу, заключается в том, что в настоящее время H5N1 вызывает крупнейшую из когда-либо зарегистрированных «птичьих пандемий» . Эта вспышка вызвана определенным вариантом вируса, возникшим в 2020 году, под названием H5N1 2.3.4.4b.

В стадах сельскохозяйственной птицы, если несколько птиц дают положительный результат на H5N1, все стадо погибает независимо от симптомов или инфекционного статуса. Одним из результатов стал рост цен на яйца и мясо птицы в США. Администрация Байдена рассматривает возможность вакцинации птиц, выращиваемых на фермах , но логистика может быть довольно сложной.

Вторая причина повышенного внимания заключается в том, что H5N1 в настоящее время заражает больше видов птиц и млекопитающих, чем когда-либо прежде. Вирус был обнаружен у широкого круга диких птиц и у различных млекопитающих , включая барсуков, черных медведей, рысей, койотов, хорьков, кошек-рыбаков, лисиц, леопардов, опоссумов, свиней, скунсов и морских львов.

По мере того, как H5N1 заражает больше видов, он также увеличивает свой географический ареал и производит больше вариантов вируса, которые могут обладать новыми биологическими свойствами.

В декабре 2022 года Перу объявило чрезвычайное положение в области здравоохранения на 90 дней после того, как на его пляжах погибло более 13 000 пеликанов, возможно, инфицированных H5N1. Клебхер Васкес / Агентство Анадолу через Getty Images

Третья и самая тревожная причина того, что этот вирус привлекает столько внимания прессы, заключается в том, что теперь H5N1, по-видимому, хорошо передается между особями по крайней мере одного вида млекопитающих. В конце 2022 года в Испании у разводимых на ферме норок произошло заражение от млекопитающих к млекопитающим . H5N1 очень эффективно распространялся между норками и вызывал клинические признаки болезни и смерти в популяциях норок, где он был обнаружен.

Морские львы в Перу также массово заражаются вирусом H5N1. Окончательно не подтверждено, передают ли морские львы вирус друг другу или заражаются от птиц или зараженной H5N1 воды.

Вот ключевой вопрос: если H5N1 может распространяться среди норок и, возможно, морских львов, то почему не среди людей? Мы тоже млекопитающие. Это правда, что выращенные на ферме норки содержались в тесных помещениях, как цыплята на птицефабрике, так что это могло способствовать. Но люди также живут с высокой плотностью населения во многих городах по всему миру, обеспечивая аналогичный трут вируса, если появится вариант, совместимый с человеком.

3. Какие особенности могли бы помочь H5N1 хорошо распространяться среди людей?

Птицы переносят грипп как желудочно-кишечную инфекцию и распространяют преимущественно при дефекации в воде . Напротив, люди переносят грипп как респираторную инфекцию и распространяют ее при дыхании и кашле.

На протяжении веков некоторые из вирусов птичьего гриппа передавались от птиц человеку и другим видам млекопитающих, хотя это происходит относительно редко.

Это связано с тем, что вирусы птичьего гриппа должны мутировать несколькими способами , чтобы эффективно заразить млекопитающих . Важнейшие мутационные изменения затрагивают тканевой тропизм вируса – его способность поражать конкретный участок организма.

Вирусы птичьего гриппа эволюционировали, чтобы инфицировать клетки кишечника, в то время как вирусы человеческого гриппа эволюционировали, чтобы инфицировать клетки дыхательных путей. Однако иногда вирус гриппа может приобретать мутации, которые позволяют ему заражать клетки в другой части тела.

Какие клетки инфицирует грипп, частично зависит от специфического рецептора, который он связывает. Рецепторы — это молекулы на поверхности клеток-хозяев, которые вирус использует для проникновения в эти клетки. Как только вирусы попадают в клетки, они могут производить свои копии, и в этот момент происходит заражение.

Вирусы как человеческого, так и птичьего гриппа используют рецепторы, называемые сиаловыми кислотами, которые распространены на поверхности клеток. Вирусы птичьего гриппа, такие как H5N1, используют версию, называемую α2,3-связанной сиаловой кислотой, в то время как вирусы человеческого гриппа используют α2,6-связанную сиаловую кислоту – преобладающий вариант в верхних дыхательных путях человека. Таким образом, чтобы стать эффективным для заражения людей, H5N1, вероятно, должен был бы мутировать, чтобы использовать α2,6-связанную сиаловую кислоту в качестве своего рецептора.

Это вызывает беспокойство, поскольку исследования показали, что достаточно одной или двух мутаций в вирусном геноме, чтобы переключить связывание рецептора с α2,3-связанной сиаловой кислоты на α2,6-связанную сиаловую кислоту человека. Это не похоже на какое-то генетическое препятствие.

4. Почему бы нам не сделать вакцину на всякий случай?

В случае с вирусами птичьего гриппа невозможно заранее создать эффективные вакцины для человека, потому что мы точно не знаем, какой будет генетика вируса, если он начнет хорошо распространяться среди людей. Помните, что вакцину против сезонного гриппа нужно обновлять каждый год, даже если общие типы вирусов гриппа, от которых она защищает, одни и те же, потому что конкретные генетические варианты, поражающие людей, меняются из года в год.

Прямо сейчас лучший способ защитить себя от H5N1 — это избегать контакта с инфицированными птицами. Для получения дополнительной информации о профилактике, особенно для людей, которые держат домашних птиц или занимаются наблюдением за птицами, Центры по контролю за заболеваниями имеют список рекомендаций по предотвращению H5N1 и других вирусов птичьего гриппа .