Virus G4: pandemijski potencijal nove svinjske gripe

Bilo bi nepravedno zaboraviti kako sadašnji kralj svjetske epidemiološke scene, „wuhanski virusSARS-CoV-2, nije prvi pripadnik obitelji koronavirusa koji je izazvao pandemijsku paniku i sveudiljno angažiranje znanstvenih i kliničkih resursa, politike i državnih aparata, ekonomskih stručnjaka i društvenih mreža: prije nego što je SARS-CoV-2 krajem 2019. krenuo na svoj atraktivni obilazak svjetskih metropola i zaselaka, svijet je u nekoliko navrata tresla globalna panika napuhivana apokaliptičnim medijskim praćenjem povodom pojave i širenja koronavirusnih infekcija nazvanih SARS i MERS.

Kokoši i svinje, SARS i MERS, šišmiši i cibetke

No, bilo bi nepošteno ne sjetiti se i nekada također popularne, a sada skoro zaboravljene obitelji svjetskih one-time-wondera: poput SARS/MERS ekipe koronavirusa, tako su i virusi gripe u više navrata bili generator globalnog straha od izumiranja ljudske vrste. Štoviše, baš kao i SARS/MERS, pandemijski oblici nekoliko gripâ su se na ljude proširili sa životinja koje žive u našoj neposrednoj blizini. Ptičja H5N1 gripa (2002.) i svinjska H1N1 gripa (2009.) primjeri su takvih epidemija.

Podsjetimo se: mada je od ptičje H5N1 gripe smrtnost bila jezivih 60%, svi koji su se razboljeli (i umrli) bili su zaraženi tim visoko patogenim virusom isključivo direktnim kontaktom od kokoši; ptičja gripa se nikada nije širila s čovjeka na čovjeka – dakle, nije pokazivala pandemijski potencijal.

S druge strane, svinjska H1N1 gripa (koja je 2009. prvo na nas “skočila” sa svinja, a potom se među ljudima nastavila širiti interhumanim putem) bila je u neku ruku razočaravajuća za teoretičare apokalipse: premda je imala visok infektivni potencijal radi kojega se lako širila, imala je nisku stopu smrtnosti od 1-4%. Najteži su slučajevi svinjske gripe bila djeca školske dobi, adolescenti i mladi odrasli ljudi, vjerojatno stoga što su osobe starije od 35 godina imale zaštitna antitijela koja su ostala nakon cijepljenja iz 1977., kada je vladala “ruska gripa” koja ima istu antigensku strukturu (H1N1) kao i svinjska gripa.

Opet Kina, opet svinja, opet gripa, opet pandemija

No, kako bi se reklo u TV-shopu, to nije sve! Poučeni dosadašnjim pandemijama uzrokovanim „skokovima“ virusnih uzročnika sa životinja na ljude (čujem li kako netko iz pozadine dobacuje: „Ebola, Lassa, Zika i AIDS si zaboravio spomenuti, a?“), epidemiolozi i drugi znanstvenici srodnih struka neprekidno prate situaciju „na terenu“, među životinjama – napose domaćim i onima iz divljine no bliskim ljudskim nastambama, ne bi li u začecima otkrili, ulovili i definirali infekcije životinja koje imaju potencijal za „skok“ na ljude i daljnje širenje interhumanim prijenosom.

Tako je ovoga tjedna u Zborniku radova Nacionalne akademije znanosti Sjedinjenih Američkih Država (PNAS) objavljeno izvješće u kojem se opisuje novi virus gripe koji posjeduje ono što se u znanstvenim krugovima naziva “pandemijskim potencijalom“. Zabilježeno je nekoliko slučajeva zaraze koja je „skočila“ s poljoprivrednih životinja na ljude, no – kao i u slučajevima ptičje gripe – trenutno se ne može širiti dalje među ljudima.

Imaju li kineske farme svinja pandemijski potencijal za širenje zoonoza?
Imaju li kineske farme svinja pandemijski potencijal za širenje zoonoza?

Poljoprivredne životinje su u ovom slučaju ponovo – svinje, a mjesto događaja je ponovo – Kina. Sastav ekipe znanstvenika koja je radila na tom istraživanju pokazatelj je činjenice koliko je Kina ozbiljno shvatila značaj praćenja takvih infekcija i njihove rane detekcije: na otkrivanju ovog novootkrivenog soja gripe surađivao je tim sastavljen iz nekolicine vršnih kineskih epidemioloških institucija: Centralnog laboratorija za životinjsku epidemiologiju i zoonoze, Kineskog nacionalnog centra za gripu i Nacionalnog centra za istraživanje i rano upozorenje na gripu.  

Brisanje svinjskih noseva

Istraživanje je trajalo osam godina, a temeljeno je na rezultatima dobivenim iz skoro 30.000 briseva nosa i njihove detaljne laboratorijske analize. Ako niste još shvatili – govorimo o uzimanju briseva nosa od – svinja. Ti deseci tisuća briseva uzimani su u klaonicama i od još oko 1.000 svinja koje su zbog respiratornih problema dovedene u veterinarske ambulante. I svinje se prehlađuju, zar ne?

Uzimanje brisa nosa svinji... i tako 30.000 puta u osam godina
Uzimanje brisa nosa svinji… i tako 30.000 puta u osam godina

Svi brisevi su testirani na prisutnost virusa gripe, a tamo gdje je nalaz bio pozitivan, uzorak svinjske nosne sluzi uzet brisom podvrgnut je sekvenciranju genoma: kako već znamo, postoji puno sojeva virusa gripe; oni se uzajamno razlikuju po građi njihovog genoma. Kao i u slučaju ljudskog genoma, ni svinjski geni se ne nalaze svi unutar jedne molekule. Svaka virusna infekcija (pa i gripa) ostavlja „markere“ na svinjskom genomu oboljele jedinke – jer, sjetit ćete se, virus inficira stanicu tako što ugrađuje dio svojega genoma u domaćinov genom, tjerajući ga na „proizvodnju“ novih virusa – pa je iz analize genoma moguće „očitati“ s kojim je sve sojevima virusa gripe pojedina životinja bila inficirana.

S obzirom na to da se nadzor odvijao tijekom osam godina, istraživači su kroz to razdoblje mogli pratiti trendove promjena u sojevima virusa koji kruže među kineskim svinjama. S vremenom se iskristalizirao jasan trend: u zadnjim godinama istraživanja je unutar populacije svinjskih virusa počeo dominirati virus kojega ćemo ubuduće zvati G4 (što je naziv odmilja za G4-EA-H1N1). G4 se sastoji od dijelova tri različita soja gripe koja su od ranije poznata i opisana, ali se jednim dijelom temelji i na „ptičjem tipu“ virusa izoliranog u Europi.

Zaključni rezultati tog masovnog brisanja svinjskih noseva i sekvenciranja genoma iz njihovih šmrklji – kao što to većinom i biva – nose neke dobre i neke loše vijesti.

Dvije dobre i dvije loše vijesti

Dobra vijest je da virusi gripe nisu jako rasprostranjeni u kineskom poljoprivrednom sustavu: samo 0,45% nasumično odabranih svinja nosi virus gripe (i kod svinjske gripe među svinjama stvar je ista kao i kod npr. COVID-19 kod ljudi: osim oboljelih, postoje i inficirane jedinke koje međutim nemaju vidljivih simptoma). Čak i među onim svinjama koji su dovedene veterinaru jer su patile od respiratornih problema postotak gripe nije bio osobito visok: 4,23%. Dakle, svinjska gripa je relativno mala, ali stalna značajka u kineskom poljoprivrednom sustavu, što je, rekosmo, dobra vijest.

A loša vijest? Budući da su znanstvenici bili prirodno znatiželjni može li svinjski G4-virus predstavljati prijetnju ljudima, proveden je i taj dio istraživanja. A odgovor je, pomalo uznemirujuće – da, može. Već je poznato da svinjski soj G4-virusa posjeduje sposobnost interakcije s ljudskim stanicama, a istraživači su potvrdili da G4 može zaraziti laboratorijski uzgojene kulture stanica dišnih puteva čovjeka. Osim toga, ovaj virus bio je u mogućnosti zaraziti laboratorijske primjerke europskog tvora Mustela putorius (kojega se u istraživanjima često koristi kao model širenja virusa gripe), i to izravnim kontaktom i respiratornim kapljicama.

Nisu samo svinje fotogenične: europski tvor (Mustela putorius), čest laboratorijski model za izučavanje virusa gripe
Nisu samo svinje fotogenične: europski tvor (Mustela putorius), čest laboratorijski model za izučavanje virusa gripe

S obzirom da taj podatak znanstvenicima kazuje kako virus G4 posjeduje potencijal „skakanja“ zaraze sa svinje na ljude, istraživači su analizirali krvnu plazmu stotina radnika na farmama svinja (uz korištenje članova nepoljoprivrednih domaćinstava kao kontrolne skupine). Rezultat: druga loša vijest – preko 10% radnika na farmama svinja ima antitijela protiv virusa G4, a broj se s godinama praćenja povećavao. Štoviše, antitijela su nađena i među nekoliko ljudi iz opće populacije.

No, druga dobra vijest je da su svi zaraženi ljudi imali prisan kontakt sa svinjama – ili žive i rade na farmama ili rade na preradi svinjskog mesa. Dakle, ništa ne ukazuje da se virus u ovom trenutku širi između ljudi, nego se na čovjeka isključivo prenosi samo izravnim kontaktom sa svinjama, a oboljela osoba nije zarazna za druge ljude

Korak – dva prednosti pred pandemijom

Dakle, je li došlo vrijeme za paniku zbog otkrića G4-virusa svinjske gripe i njegovog potencijala širenja? Odgovor je prilično jasno „ne“ – jer nema naznaka da se virus u ovom trenutku širi među ljudima. G4 zaista ima potencijal stvaranja pandemije, no taj je potencijal u ovom trenutku definitivno nerealiziran.

Proučavanjem epidemiologije i genetike svinja do izrade cjepiva protiv novih zoonoznih bolesti
Proučavanjem epidemiologije i genetike svinja do izrade cjepiva protiv novih zoonoznih bolesti

A ovakvo istraživanje je dokaz zašto su potrebni kontinuirani programi preventivnog epidemiološkog nadzora: oni nam daju vrlo rani uvid u postojanje novih sojeva uzročnika bolesti i potencijala za epidemijsko/pandemijsko širenje neke zoonoze (bolesti koja „preskače“ trans-specijesnu granicu između životinja i ljudi). Rano definiranje antigenskih svojstava tih uzročnika daje nam „korak prednosti“ pred infekcijom, jer je moguće pokrenuti npr. sustav dizajniranja i izrade cjepiva puno prije nego što je to slučaj s COVID-19, koji se rasplamsao svijetom, a cjepivo protiv SARS-CoV-2 kasni za pandemijom za najmanje 12.000.000 oboljelih i 600.000 izgubljenih ljudskih života.

Trenutna cjepiva protiv sadašnjih sojeva gripe ne bi nas zaštitila ukoliko bi se G4 virus – za sada samo svinjski – odvažio „aktivno preskočiti“ na ljude i početi se pandemijski širiti među nama (jer potencijal za to, kako vidimo, definitivno posjeduje)… a to je u svakom slučaju scenarij kojega ne bismo željeli ispočetka gledati i proživljavati.