Эбола 2.0

Пробирка с образцом вируса Эболы в лаборатории Гобы. Фото: Stephen Gire

Американские вирусологи нашли мутации, вызвавшие текущую эпидемию Эболы в Африке

Александр Телишев

28 августа, 2014 22:01

7 мин

Молекулярные биологи из Гарварда представили первые результаты анализа генома того штамма Эболы, который является причиной текущих вспышек этой болезни в Сьерра-Лионе, Гвинее и Либерии. Сравнив его структуру с ДНК 99 предыдущих версий вируса, ученые обнаружили, что текущий заметно отличается от них и содержит в себе около 300 мутаций, позволяющих более эффективно заражать человека. Кроме того, как выяснили авторы статьи, опубликованной в журнале Science, источником этой версии вируса был один человек, от которого инфекция распространялась по цепочке на протяжении нескольких месяцев.

«Нас ожидает еще много ожесточенных научных битв, мы уже потеряли много друзей и коллег, таких как один из ведущих авторов статьи, доктор Хумарр Хан. Немедленно открывая доступ к данным для всех ученых мира, демонстрируя открытость и готовность к сотрудничеству, мы надеемся почтить память нашего погибшего коллеги и его вклад в это открытие. Мы все вместе, все человечество в целом, участвуем в сражении (с Эболой)», — рассказывает глава группы вирусологов Пардис Сабети из Гарвардского университета.

Сабети и ее коллеги начали работу над расшифровкой новой разновидности Эболы еще в начале февраля этого года, когда врачи и эпидемиологические службы в приэкваториальных государствах Западной Африки начали говорить о начале эпидемии геморрагической лихорадки. Августин Гоба, сотрудник правительственного госпиталя в городе Кенема (Сьерра-Лионе) и соавтор статьи, один из первых обнаружил, что причиной этих вспышек является Эбола. Когда Гоба выделил чистые образцы вируса из тканей погибших и болеющих людей, он отправил их в лабораторию Сабети в Гарварде.

«Мы наладили систему наблюдения за Эболой задолго до того, как болезнь начала распространяться по Сьерра-Леоне. Более того, мы смогли проверить образцы, собранные еще в январе этого года и в последующие месяцы на предмет присутствия вируса в них. Это стало возможным благодаря десятилетиям борьбы и мониторинга за другой смертельно опасной болезнью — лихорадкой Ласса. Таким образом нам удалось зафиксировать случаи заражения и проследить за движением Эболы по стране почти с того момента, как вирус проник в Сьерра-Леоне», — добавил Гоба, чьи слова приводит пресс-служба Гарварда.

Августин Гоба в государственном госпитале в Кенеме, Сьерра-Лионе. Фото: Stephen Gire

Благодаря усилиям Гобы и нескольких десятков других соавторов статьи, ученым удалось набрать огромное количество образцов вируса из разных частей Сьерра-Леоне, быстро расшифровать их геномы и сравнить их с устройством ДНК предыдущих версий вируса, вызывавших эпидемии в прошлые десятилетия. В общей сложности вирусологам удалось собрать образцы крови и тканей у 78 больных из разных уголков страны и успешно переправить их за океан. Медики, эпидемиологи, молекулярные вирусологи и другие ученые заплатили страшную цену за эти сведения — пять авторов статьи, включая Хана, так и не увидели ее публикации в Science, скончавшись от лихорадки в мае, июне и июле.

Эти образцы вирусов были расшифрованы при помощи методик «глубокого секвенирования» — новых способов прочтения генома, при применении которых цепочки одиночных букв ДНК, так называемых нуклеотидов, прочитываются по две тысячи раз. Столь тщательное считывание исключает возможность того, что в виртуальной копии ДНК появятся фантомные мутации и ошибки, возникающие из-за несовершенства оборудования.

Расшифровав геномы всех 78 культур вируса, Сабети и сотрудники ее лаборатории сравнили их с ДНК других штаммов Эболы, вспышки которой происходили на территории Африки в последние 50 лет. Это помогло ученым определить родину текущей версии вируса, найти его отличительные черты и понять, как он распространялся.

Оказалось, что текущий подвид патогена относится к так называемой заирской разновидности эболавируса (всего существует пять подвидов вируса, что затрудняет их идентификацию и лечение болезни). Это стало большой неожиданностью для авторов статьи — данный подвид Эболы ранее встречался только в Центральной Африке и никогда не проникал так далеко на запад, к побережью Гвинейского залива. Судя по большому числу общих мутаций во всех 78 геномах, расшифрованных группой Сабети, все они происходят от одного прародителя, наиболее близкого с генетической точки зрения к тем штаммам вируса, которые встречаются сегодня в крови животных в бассейне реки Конго.

Данный факт говорит об одной простой вещи — прародители современного вируса покинули свою «родину» относительно недавно и приблизились к границам Либерии или Гвинеи, двигаясь через цепочку зараженных им животных. Как полагают исследователи, это были летучие мыши, чей ареал обитания покрывает и Конго, и Гвинею. Где-то в начале года их подхватил один человек, от которого Эбола передалась нескольким другим людям и начала распространяться среди жителей западноафриканских стран.

Лаборатория лихорадки Ласса в госпитале Кенемы, Сьерра-Лионе. Фото: Stephen Gire

В общей сложности Сабети и ее коллегам удалось выделить 395 мутаций, являющихся уникальными для западноафриканской разновидности Эболы. Свыше 340 из них являются общими для всех образцов вируса, собранных в Сьерра-Леоне, а около 50 мутаций возникли уже после проникновения Эболы в Западную Африку, что привело к развитию трех новых линий Ebolavirus.

«Мы пока не знаем, какие из этих мутаций связаны с масштабами и остротой текущей эпидемии. Мы надеемся, что поиск ответов на эти вопросы ускорится благодаря тому, что мы предоставили доступ к геномным данным всему сообществу ученых», — поясняет другой автор статьи Стивен Гайр из Гарварда.

Как отмечала Сабети, беспрецедентность текущей эпидемии Эболы заставила сотрудников ее лаборатории и других соавторов статьи пойти на смелый шаг — обнародование данных геномного анализа еще до публикации статьи. Научный «краудсорсинг», как надеются молекулярные биологи, позволит остановить эпидемию и найти новые способы борьбы с вирусом.

Тем временем Эбола расширяет свои границы — в воскресенье Министерство здравоохранения Демократической республики Конго рассказало о двух случаях заражения Эболой в пограничной деревне Иканамонго. Ночью со вторника на среду Всемирная организация здравоохранения сообщила о смерти 13 из 24 жителей, которые заразились на протяжении последнего месяца болезнью, по симптомам напоминающей Эболу.

Эксперты ВОЗ считают, что эти вспышки лихорадки не связаны с западноафриканской эпидемией, однако пока они не собрали достаточно данных для однозначного заявления о наличии второго очага Эболы в регионе. По последней информации, опубликованной организацией 22 августа, от болезни погибло 1425 человек на территории Либерии, Гвинеи и Сьерра-Леоне и около 2600 больных еще продолжают бороться с лихорадкой, в том числе несколько докторов и ученых.

ТЕГИ

поддержать проект

Для поднятия хорошего настроения, вы можете угостить наших редакторов чашечкой кофе

Маленькая чашка кофе