Studies Of Two Influenzaviren enthüllt Mutationen, die Pandemie führen könnte

    Influenzaviren , die von Vögeln oder Schweinen kann Pandemie zu erstellen hervor Grippe wenn sie die Fähigkeit erlangen, von Mensch zu Mensch zu verbreiten. Neue Forschungsergebnisse aus MIT zeigt, dass zwei vor kurzem aufgetaucht Vogelgrippe Stämme , die nicht leicht zu verbreiten jetzt tun könnte viel mehr Infektions mit nur einer oder wenigen Genmutationen zu werden.

    Die Studien , die auf der H5N1 konzentrieren und H7N9 Grippe-Stämme , sollte dazu beitragen, die öffentliche Gesundheit Beamten überwachen entwickelnden Grippeviren für mögliche Mensch-zu -Mensch-Übertragung . Sie könnten auch führen die Entwicklung neuer Impfstoffe , sagt Ram Sasisekharan der Alfred H. Caspary Professor für Bioingenieurwesen und leitende Autor der beiden Papiere in der Juni- 6 online -Ausgabe der Zeitschrift erscheinen, Cell.

    Grippe-Viren werden nach dem Typ des Hämagglutinins (HA) Proteins , die sie enthalten ; die Stämme , die am häufigsten Menschen infizieren enthalten H1 oder H3 Proteine ​​. Jedoch können auch andere HA -Typen entwickeln, um menschlichen Atem Zellen angreifen , die möglicherweise mit erheblichen Risiken , weil die menschliche Immunsystem oft nicht bereit, sie zu bekämpfen .

    Sasisekharan und seine Kollegen dargelegt, um das H5N1 und H7N9 -Viren die Fähigkeit der Menschen durch die Analyse der Struktur der HA-Proteine ​​infizieren charakterisieren. In früheren Studien wurde Sasisekharan daß ob ein Grippevirus Menschen infizieren können , hängt von seiner HA-Protein , das Glykan oder Zucker -Rezeptoren auf der Oberfläche von Atemwegszellenbindet gezeigt . Eine, die einen Regenschirm ähnelt , und eine andere , die einen Kegel ähnelt: Diese Glykan -Rezeptoren in zwei Formen. , Menschen zu infizieren , müssen Grippeviren auf die schirmförmigen Rezeptoren binden .

    Bisher noch nicht H5N1 H7N9 konnte menschlichen Glykan Rezeptoren effizient binden.

    H5N1

    H5N1 sprang von Vögeln auf Menschen über 10 Jahren ; es hat sich seit der ganzen Welt infiziert fast 600 Menschen , und etwa 60 Prozent dieser Infektionen verliefen tödlich.

    In der neuen Zelle Papier, das MIT-Team untersucht die Struktur des HA Proteine ​​aus Hunderten von H5N1-Stämme und identifizierten drei HA Regionen, in denen ein oder zwei Mutationen würde die HA ermöglichen, effizient zu menschlichen Rezeptoren binden . Die meisten dieser Regionen betreffen die Basis der Rezeptor - Bindungsstelle.

    Die Forscher fanden auch , dass H5N1 hat sich schnell entwickelnden seit 2005 , aber keiner der aktuellen Stämme alle Mutationen benötigt, um von Mensch zu Mensch zu verbreiten . Allerdings fanden die Forscher eine Belastung, die nur eine einzige Aminosäure- Schalter muss hochgradig ansteckend geworden , und einige andere, die nur zwei benötigen . " Es gibt mehrere verschiedene Möglichkeiten , dass dies geschehen kann ", sagt Sasisekharan , der auch Mitglied der MIT- Koch Institut für Integrative Cancer Research .

    Darüber hinaus , weil alle der viralen Evolution, die seit 2005 stattgefunden hat , die H5N1 -Impfstoffe, die Regierungen haben gehortet hätte wohl nicht mehr wirksam sein, sagt Sasisekharan . "Es gibt Anlass zur Sorge ", sagt er . " Doch diese Erkenntnisse offen Möglichkeiten , um sicherzustellen , dass einige dieser neueren Stämme haben zu einem Teil der Vorratshaltung , weil sie näher an die menschliche Anpassung sind . "

    H7N9

    H7N9 hat mindestens 132 Menschen in diesem Jahr infiziert , vor allem in China, und es gab 37 Tote, nach der Weltgesundheitsorganisation - eine niedrigere Sterblichkeitsrate als die des H5N1-Virus .

    Die MIT- Forscher fanden heraus , dass, obwohl die aktuellen zirkulierenden Formen H7N9 binden schwach an menschliche Rezeptoren eine Änderung in nur einer Aminosäure dramatisch Bindungsstärke des HA-Proteins zu erhöhen. " Es war nicht eine marginale Erhöhung ; wir eine ziemlich signifikante Erhöhung der Rezeptorbindungs ​​sah ", sagt Sasisekharan . "Unsere Forschung liefert Erkenntnisse zu helfen, den Überblick über potenziell wichtige Mutationen so dass proaktive Schritte unternommen werden können besser vor gefährlichen Viren vorbereitet sein werden. "

    H7 zirkuliert in der Regel nur in nichtmenschlichen Tieren , so dass die meisten Menschen nicht in der Lage , einen Großteil einer Immunantwort gegen H7N9 mounten. Es gibt jetzt einige H7 Impfstoffe in der Entwicklung , aber die Stämme verwendet , um diese Impfstoffe zu erstellen sind so verschieden von H7N9 , dass sie wahrscheinlich keinen Schutz bieten , sagt Sasisekharan .

    Hauptautor der H5N1 Papier MIT Wissenschaftler Kannan Tharakaraman . Andere Autoren sind Wissenschaftler Rahul Raman , Forschung Affiliate Karthik Viswanathan , Student Nathan Stebbins , Postdoc Akila Jayaraman , technische Mitarbeiter Arvind Krishnan und Gastwissenschaftler Viswanathan Sasisekharan .

    Tharakaraman und Jayaraman sind Hauptautoren des H7N9 -Papier. Raman , Viswanathan , Stebbins und Sasisekharan gibt auch Autoren des Papiers , zusammen mit technischen Mitarbeiter David Johnson und Forschung Tochtergesellschaft Zachary Shriver .

    Die Forschung wurde von der National Institutes of Health und dem Singapore -MIT Allianz für Forschung und Technologie gefördert.

    Geschrieben von Anne Trafton , MIT Nachrichten Büro