Un virus vechi de mai bine de un secol, ascuns în ţesutul unui pacient din Zurich, dezvăluie secrete genetice care pot rescrie cunoştinţele de până acum despre pandemii. Cercetătorii elveţieni au reuşit să reconstituie genomul gripei spaniole din 1918, arătând cum virusul s-a adaptat rapid la oameni şi sugerând noi direcţii pentru prevenirea viitoarelor crize sanitare. Această reuşită nu reprezintă doar o incursiune în istoria moleculară, ci şi un avans important către o medicină preventivă, bazată pe dovezi ştiinţifice solide.
Oamenii de ştiinţă din Elveţia au dezlegat un mister viral vechi de un secol, reuşind să descifreze genomul virusului gripal responsabil de pandemia din 1918–1920, folosind ţesuturi prelevate de la un pacient din Zurich, al cărui corp a fost păstrat în condiţii speciale de conservare medicală încă de la acea vreme.
Analiza acestui ARN vechi a arătat că virusul era deja adaptat la organismul uman încă de la debutul pandemiei, prezentând mutaţii care îi sporeau atât capacitatea de infectare, cât şi rezistenţa în faţa sistemului imunitar.
Printr-o metodă nouă de recuperare a ARN-ului fragil din ţesut conservat, cercetătorii au obţinut informaţii valoroase şi greu accesibile despre modul în care evoluează virusurile gripale.
Studiul readuce în atenţie istoria uneia dintre cele mai letale pandemii din istoria umanităţii, şi oferă cunoştinţe vitale care pot fi folosite pentru a gestiona viitoarele pandemii.
Spital de urgenţă în Tonhalle, Zurich, în timpul aşa-numitei „gripe spaniole”, în noiembrie 1918 (Imagine: Muzeul Naţional Elveţian, număr de inventar LM-102737.46)
Genomul gripei spaniole, reînviat
Noile epidemii virale reprezintă o provocare majoră pentru sănătatea publică şi societate. O înţelegere profundă a modului în care evoluează virusurile, alături de lecţiile învăţate din pandemiile trecute, reprezintă o premisă fundamentală pentru dezvoltarea unor măsuri de combatere eficiente a potenţialelor pandemii viitoare.
O echipă de cercetători de la universităţile din Basel şi Zurich au folosit o probă medicală păstrată din perioada respectivă, din Colecţia Medicală a Universităţii din Zurich (UZH), pentru a decodifica genomul virusului responsabil de pandemia de gripă din 1918–1920.
Materialul genetic al virusului arată că acesta dezvoltase deja adaptări-cheie pentru infectarea oamenilor chiar de la începutul a ceea ce avea să devină cea mai letală pandemie gripală din istorie.
Aşa-numita gripă spaniolă din 1918–1920 a fost una dintre cele mai devastatoare pandemii din istorie, provocând moartea a aproximativ 20 până la 100 de milioane de oameni la nivel mondial. Şi totuşi, până acum, se ştiau foarte puţine despre cum s-a modificat şi adaptat acel virus gripal pe parcursul pandemiei.
O echipă internaţională de cercetare condusă de Verena Schünemann, paleogenetician şi profesor de ştiinţe arheologice la Universitatea din Basel (anterior la Universitatea din Zurich), a ruuşi luna aceasta să reconstruiască primul genom al virusului.
Pentru acest studiu, cercetătorii au folosit un virus vechi de peste 100 de ani, prelevat dintr-o mostră conservată în formol, aflată în Colecţia Medicală a Institutului Evolutionary Medicine a UZH. Virusul provenea de la un pacient de 18 ani din Zurich, care a murit în timpul primului val al pandemiei în Elveţia şi care a fost autopsiat în iulie 1918.
„Este pentru prima dată când avem acces la un genom al virusului gripal din pandemia din 1918–1920 din Elveţia. Acesta deschide noi perspective asupra dinamicii prin care virusul s-a adaptat în Europa la începutul pandemiei”, spune Verena Schünemann.
Comparând genomul elveţian cu puţinele secvenţe gripale publicate anterior din Germania şi America de Nord, cercetătorii au demonstrat că tulpina elveţiană avea deja trei adaptări-cheie pentru infectarea umană, care s-au păstrat în populaţia virală până la sfârşitul pandemiei.
Două dintre aceste mutaţii făceau virusul mai rezistent la un component antiviral din sistemul imunitar uman, o barieră importantă împotriva transmiterii virusurilor gripale de tip aviar de la animale la oameni. A treia mutaţie viza o proteină din membrana virusului care îmbunătăţea capacitatea acestuia de a se lega de receptorii celulari umani, făcându-l mai rezistent şi mai infecţios.
Nouă metodă de secvenţiere genomică
Spre deosebire de adenovirusuri, care provoacă răceli comune şi sunt formate din ADN stabil, virusurile gripale îşi poartă informaţia genetică sub formă de ARN, care se degradează mult mai rapid.
„ARN-ul antic se conservă pe perioade lungi doar în condiţii foarte specifice. De aceea, am dezvoltat o metodă nouă care ne îmbunătăţeşte capacitatea de a recupera fragmente de ARN vechi din astfel de mostre”, spune Christian Urban, primul autor al studiului, de la UZH.
Această metodă nouă poate fi folosită acum pentru a reconstrui şi alte genomuri de virusuri ARN antice şi permite cercetătorilor să verifice autenticitatea fragmentelor de ARN recuperate.
Pentru acest studiu, cercetătorii au colaborat îndeaproape cu Colecţia Medicală a UZH şi cu Muzeul de Istorie Medicală din Berlin al Spitalului Universitar Charité.
„Colecţiile medicale sunt o arhivă de nepreţuit pentru reconstituirea genomurilor virusurilor ARN antice. Totuşi, potenţialul acestor mostre rămâne subutilizat”, afirmă Frank Rühli, coautor al studiului şi director al Institutului din Zurich.
Cercetătorii sunt de părere că rezultatele studiului lor vor fi deosebit de importante în abordarea viitoarelor pandemii.
„O înţelegere mai bună a dinamicii prin care virusurile se adaptează la oameni pe parcursul unei pandemii, pe termen lung, ne permite să dezvoltăm modele pentru viitoare ameninţări de acest tip”, spune Verena Schünemann.
Folosind o abordare interdisciplinară ce îmbină modelele care analizează răspândirea bolilor în trecut, pe baza datelor istorice şi medicale, cu cele genetice privind transmiterea virusurilor, cercetătorii pot construi o bază solidă şi fundamentată ştiinţific pentru a formula estimări precise legate de evoluţia pandemiilor. Pentru a susţine aceste estimări, este nevoie de reconstrucţii suplimentare ale genomurilor virale şi de analize detaliate care să acopere intervale mai lungi de timp.
