Wirus ptasiej grypy H5N1 coraz bliżej ludzi. Czy stanie się sprawcą kolejnej pandemii?

Wirus ptasiej grypy H5N1 nie daje o sobie zapomnieć. Do kanadyjskiego szpitala trafił niedawno zakażony nim nastolatek w krytycznym stanie. Badaczy zaniepokoił zestaw mutacji, który stwierdzili w genomie patogenu.

Zanim świat usłyszał o koronawirusie SARS-CoV-2, to właśnie wirus ptasiej grypy H5N1 uważany był za potencjalnego sprawcę kolejnej pandemii. Jest bowiem szybko zmieniającym się i wysoko transmisyjnym patogenem. I chociaż, jak nazwa wskazuje, jest to patogen związany przede wszystkim z ptactwem, posiada potencjał dostosowania się do nowego gospodarza, w tym również człowieka.

Coraz więcej zakażonych ssaków na świecie

W ostatnich latach H5N1 powoduje ogromne spustoszenie zarówno wśród dzikich, jak i hodowlanych ptaków, doprowadzając do śmierci lub konieczności zabicia milionów z nich. Tylko w 2022 r. straty ekonomiczne z tego powodu oszacowano w USA na 2,5–3 mld dol. Poza tym tak ogromna skala infekcji rodzi ryzyko narażenia na H5N1 również lądowych i wodnych ssaków, pośród których infekcje w przeszłości były sporadyczne. Jednak od 2020 r. udokumentowano wybuchy zakażeń już pośród przeszło 25 gatunków z nich, w tym również tych, z którymi człowiek ma bliższy kontakt, jak np. koty domowe, hodowlane norki, świnie czy krowy.

Niepokój zaczęły budzić również doniesienia o udokumentowanej transmisji na drodze ssak–ssak, jak np. pomiędzy hodowlanymi norkami czy lwami morskimi. Od marca tego roku H5N1 szerzy się również pomiędzy krowami mlecznymi w USA. Ogniska występowania wirusa potwierdzono już u ponad 500 stad w 15 stanach. Wszystko to dobitnie wskazuje, że coraz lepiej adaptuje się on do organizmu ssaków i zbliża coraz bardziej do człowieka.

Owszem, dotychczas zakażenia H5N1 u ludzi notowano sporadycznie. Nie jest to zaskakujące. Wirusy grypy do infekowania komórek wykorzystują kwas sialowy, a występuje on w dwóch głównych wersjach: z wiązaniem alfa2,3- lub alfa2,6-. Ta pierwsza wersja dominuje wśród ptaków i jest bardzo efektywnie wykorzystywana przez H5N1. Ta druga występuje natomiast u ssaków, w tym ludzi, i nastręcza wirusom ptasiej grypy sporo trudności, bo pierwotnie nie są do jej niej dostosowane. Co nie zmienia faktu, że gdy jednak uda się im człowieka zakazić, to konsekwencje mogą być poważne.

Ponad 900 potwierdzonych zakażeń ludzi. Niemal połowa śmiertelna

Pierwsze przypadki zakażeń ludzi przez H5N1 odnotowano w Hongkongu podczas epidemii ptasiej grypy wśród drobiu w 1997 r. Transmisję między ptactwem hodowlanym udało się wtedy stłamsić, ale wirus przetrwał i w 2003 r. ponownie zaczął szeroko rozprzestrzeniać się wśród ptaków, powodując relatywnie rzadko wykrywane zakażenia wśród ludzi. Na przestrzeni ostatnich dwóch dekach potwierdzono ich łącznie ponad 900. Aż 49 proc. z nich skończyła się zgonem. O ile odsetek ten może robić wrażenie, trzeba pamiętać, że rzeczywista śmiertelność zakażeń H5N1 jest na pewno zdecydowanie niższa.

Wykryte przypadki dotyczą bowiem przede wszystkim osób z infekcjami objawowymi, najczęściej o cięższym, zwiększającym ryzyko śmierci przebiegu. Natomiast gros zakażeń H5N1 wśród ludzi ma z pewnością charakter bezobjawowy lub łagodny i zwyczajnie nie jest nigdy diagnozowana. Warto również zauważyć, że większość dotychczasowych zgonów miała miejsce w krajach o gorszym dostępie do opieki medycznej, takich jak Egipt, Kambodża czy Indonezja. A zatem zbyt późne rozpoznanie, ograniczony dostęp do leków i brak specjalistycznego sprzętu mogły pogarszać rokowanie pacjenta.

H5N1 na drodze lepszego przystosowania się do człowieka

W 2022 r. wykryto tylko sześć infekcji H5N1 na świecie, z których jedna skończyła się zgonem. Rok temu zakażeń było 12, w tym cztery śmiertelne. Z kolei do listopada bieżącego roku wykryto 57 przypadków. Niemal 80 proc. z nich miała miejsce w USA, gdzie wszystkie oprócz jednego zostały powiązane z kontaktem z zakażonymi krowami lub drobiem. Wszystkie z nich miały jednak łagodny przebieg bądź były bezobjawowe. Jedyne zgony w tym roku odnotowano w Azji: jeden w Wietnamie i dwa w Kambodży.

Warto dodać, że póki co nie potwierdzono ani jednego przypadku transmisji H5N1 na drodze człowiek–człowiek. To dobra wiadomość. Nie oznacza jednak, że ryzyko takiego zdarzenia w przyszłości nie istnieje. Wręcz przeciwnie. Wirusolodzy zdają sobie sprawę, że nabycie tej cechy wymagałoby lepszego zaadaptowania się wirusa do naszego organizmu na drodze mutacji. Prawdopodobieństwo takiego zdarzenia zwiększa się wraz ze wzrostem możliwości infekowania człowieka ma H5N1. W jednym z badań eksperymentalnych wykazano, że H5N1 mogą dzielić od efektywnego przenoszenia się między ludźmi zaledwie cztery mutacje. A dodajmy, że wirusy grypy typu A, do których zalicza się H5N1, znane są przecież z szybkiego tempa mutowania, przewyższając pod tym względem wiele innych patogenów, np. SARS-CoV-2.

Niebezpieczne mutacje w Kanadzie. Czy wirus przyspiesza?

Dlatego tak wiele niepokoju budzi przypadek nastolatka, który trafił niedawno do kanadyjskiego szpitala w ciężkim stanie z ostrą niewydolnością oddechową. Nie tylko potwierdzono, że jest ona konsekwencją zakażenia H5N1, ale sekwencjonując genom wirusa, wykryto dwie ważne mutacje w genie kodującym hemaglutyninę. Według kanadyjskich badaczy mogą one zwiększać zdolność H5N1 do infekowania ludzi, bo dostosowują go do rozpoznawania ludzkiej wersji kwasu sialowego w drogach oddechowych. Z kolei o trzeciej ze stwierdzonych mutacji wiadomo, że zwiększa zdolność wirusa do namnażania się w ludzkich komórkach. Być może to właśnie dlatego młody pacjent, bez żadnych dodatkowych obciążeń zdrowotnych i chorób przewlekłych, przechodzi zakażenie tak ciężko. To oczywiście na ten moment tylko przypuszczenie. Byłoby bardzo niedobrze, gdyby H5N1 na drodze dostosowania się do organizmu człowieka zyskiwał też na zjadliwości.

Z tych samych analiz wynika również, że H5N1, który zakaził nastolatka, wywodzi się z innej grupy niż ten, który szerzy się u krów w USA. Jest spokrewniony z wersją patogenu, która rozprzestrzeniała się w ostatnim czasie wśród dzikich ptaków i drobiu hodowanego w Kanadzie, pośród którego podczas ostatniego miesiąca stwierdzono ponad dziesięć ognisk epidemicznych. Nie wiadomo jednak dokładnie, w jaki sposób doszło do zakażenia pacjenta. Nie miał żadnego kontaktu z ptactwem, w tym hodowlanym, w przeciwieństwie do kotów i psów. Infekcji nie potwierdzono jednak u żadnego z nich, choć jeden z badanych psów wykazywał objawy choroby. U żadnej z kilkudziesięciu przetestowanych osób, które miały kontakt z nastolatkiem, także nie stwierdzono infekcji. Nie ma więc dowodów, że H5N1 skutecznie przeniósł się na innych ludzi. Na szczęście nastolatek nie uczęszczał do szkoły w okresie, w którym mógłby zakazić inne osoby.

Czy poradzimy sobie z pandemią H5N1?

Nie ma więc mowy o pacjencie zero i pierwszym dniu epidemii H5N1 wśród ludzi. Ale skoro wirusowi udaje się dokonywać skoków międzygatunkowych i skutecznie ewoluować w bardzo niebezpiecznych kierunkach, to pod żadnym pozorem nie można go bagatelizować. Literatura naukowa od lat pełna jest tego typu ostrzeżeń.

Co zatem, jeżeli faktycznie wybuchłaby pandemia H5N1? Czy bylibyśmy tak samo zagubieni jak wtedy, gdy pierwszy raz usłyszeliśmy o nowym ludzkim koronawirusie? Otóż nie. Powodów jest kilka. Po pierwsze, o ile SARS-CoV-2 był zupełnie nowym patogenem, H5N1 jest znanym i badanym wirusem, od lat notowanym u ptactwa. Jego zmienność jest na bieżąco śledzona, a to pozwala prognozować, jakie cechy może on zyskiwać dzięki nowym mutacjom i jak blisko jest stworzenia nowego zagrożenia dla zdrowia publicznego. Po drugie, wiemy, jak radzić sobie z infekcjami wirusami grypy. Mamy preparaty takie jak oseltamiwir, który można stosować zarówno w leczeniu zakażeń H5N1, jak i profilaktycznie u osób mających kontakt z zakażonymi.

Po trzecie, w przeszłości opracowano, przebadano i autoryzowano szczepionki przeciw H5N1 przeznaczone dla ludzi. Wprawdzie są one dostosowane do innych kladów wirusa niż szerzący się obecnie, ale ich zaktualizowanie nie powinno być problematyczne, tak samo jak kłopotem nie jest coroczne dostosowanie szczepionek przeciw sezonowej grypie. A na dodatek wykazano niedawno, że osoby zaszczepione starszymi preparatami przeciw H5N1 wytwarzają przeciwciała neutralizujące nową wersję patogenu. Trwają również prace nad zupełnie nowymi szczepionkami skrojonymi pod H5N1.

Badania eksperymentalne wskazują także, że otrzymanie szczepienia przeciw grypie sezonowej może częściowo zwiększać poziom ochrony przed cięższym przebiegiem zakażenia H5N1. Ich stosowanie jest również ważne, by zmniejszać ryzyko reasortacji genetycznej, która może zajść, gdy człowiek jednocześnie zakazi się kilkoma szczepami wirusa grypy. Ponieważ ich materiał genetyczny zbudowany jest z ośmiu segmentów, istnieje ryzyko, że podczas procesu replikacji wymienią się one jednym lub kilkoma z nich. Rezultat takiego zjawiska nie zawsze jest łatwy do przewidzenia. Dlatego tak ważne jest, by pracownicy hodowli zwierząt, poza używaniem środków ochrony osobistej, szczepili się co sezon przeciw grypie. W USA od tego roku mogą to robić bezpłatnie.

Nie ma więc powodu do paniki. Jest natomiast uzasadnienie, by monitorować sytuację pod kątem występowania zakażeń H5N1 u zwierząt, śledzić dynamikę zachorowań wśród ludzi i mieć przygotowaną instrukcję postępowania w sytuacji ziszczenia się pandemicznego scenariusza. Wtedy zamiast błądzić jak dzieci w mgle, będziemy mogli skutecznie minimalizować straty.