W 1918 r., kiedy globalne zawirowania związane z I wojną światową dobiegały końca, ludzie stanęli w obliczu nowego, śmiertelnego wroga – pandemii grypy. Wirus ten zabił ponad 50 milionów ludzi, co stanowiło trzykrotnie większą liczbę ofiar niż w czasie wojny, i uczynił to w znacznie krótszym czasie niż jakakolwiek inna choroba w historii. Jak to możliwe, że ta pandemia była tak zabójcza? Skąd wziął się wirus i co sprawiło, że był tak niebezpieczny? Te pytania nurtują badaczy od lat. Nowe badania prowadzone przez Uniwersytet Arizony (UA) mogą dać odpowiedzi na te zagadki.
Michael Worobey, profesor z Wydziału Ekologii i Badań Ewolucyjnych UA, wraz z zespołem, opisuje swoje odkrycia, które mają na celu nie tylko dostarczenie nowych wskazówek dotyczących śmiertelności pandemii z 1918 roku, ale także poprawę strategii szczepień i zapobiegania przyszłym pandemiom. Jak wyjaśnia prof. Worobey: «Jeśli nasz model jest prawidłowy, obecne interwencje medyczne, szczególnie antybiotyki i szczepionki przeciwko bakteriom wywołującym zapalenie płuc, mogłyby znacznie zmniejszyć śmiertelność, gdybyśmy mieli do czynienia z podobnym zestawem czynników pandemicznych dzisiaj.»
Pandemia w 1918 r. Zabiła głównie młodych dorosłych
Jednym z najbardziej niepokojących pytań jest, dlaczego wirus grypy z 1918 roku zabił tak wielu młodych dorosłych. «To ogromne pytanie – czy w tej sytuacji było coś szczególnego, co mogłoby się powtórzyć w przyszłości?» – dodaje profesor.
Zwykle wirus grypy A jest bardziej niebezpieczny dla niemowląt i osób starszych. Jednak w 1918 roku to głównie młodzi ludzie w wieku 20 i 30 lat byli ofiarami pandemii, a większość z nich zmarła na skutek wtórnych zakażeń bakteryjnych, zwłaszcza zapalenia płuc.
Aby zbadać tę sytuację, naukowcy stworzyli wyjątkowo precyzyjny «zegar molekularny», technikę analizującą tempo mutacji w danych odcinkach DNA. Biolodzy ewolucyjni stosują zegary molekularne do rekonstrukcji drzew genealogicznych, śledzenia linii i poszukiwania wspólnych przodków różnych szczepów wirusów oraz innych organizmów.
Prof. Worobey i jego zespół wykorzystali swój zegar molekularny do rekonstrukcji początków wirusów grypy pandemicznej z 1918 roku, klasycznej grypy świń oraz popandemicznych linii wirusa grypy H1N1, które pojawiły się w latach 1918-1957.
Materiał genetyczny z wirusa ptasiej grypy podniósł się tuż przed 1918 rokiem
Naukowcy odkryli, że wirus H1, który krążył wśród ludzi od około 1900 roku, zbierał materiał genetyczny z wirusa ptasiej grypy tuż przed 1918 rokiem, co uczyniło go śmiertelnym pandemem.
Ekspozycja na wcześniejsze szczepy wirusa grypy zapewnia ochronę przed nowymi. Dzieje się tak, ponieważ układ odpornościowy reaguje na białka wirusa i produkuje przeciwciała, które będą gotowe w przypadku kolejnej infekcji. Im bardziej odległy jest nowy gen od tych, na które wcześniej wystawiono organizm, tym mniej skuteczne będą przeciwciała.
Autorzy sugerują, że młodzi dorośli podczas pandemii z 1918 roku byli szczególnie narażeni. Dzieci urodzone w latach 1880-1900 mogły być narażone na wirus H3N8, który krążył w populacji. Wirus ten miał białka, które znacznie różniły się od białek wirusa H1N1, co sprawiło, że ich układ odpornościowy wytworzył przeciwciała, które były nieskuteczne wobec wirusa H1N1.
Natomiast osoby urodzone przed lub po tych dekadach miały lepsze przygotowanie immunologiczne, co czyniło ich bardziej odpornymi na wirus grypy z 1918 roku.
Prof. Worobey zauważa: «Uważamy, że niedopasowanie między przeciwciałami wytrenowanymi na białka wirusa H3 a białkami H1 z wirusa 1918 mogło przyczynić się do zwiększonej śmiertelności w grupie wiekowej, która była najbardziej dotknięta pandemią.»
To odkrycie może także wyjaśnić różnice w wzorcach śmiertelności między zwykłą grypą a groźnymi wirusami ptasiej grypy H5N1 i H7N9.
Badacze sugerują, że strategie immunizacji, które naśladują ochronę oferowaną przez wczesne dzieciństwo, mogą znacząco zmniejszyć liczbę zgonów związanych z sezonowymi i nowymi chorobami.
W lutym 2014 roku prof. Worobey i jego zespół zaczęli kwestionować konwencjonalne poglądy na temat epidemii, opisując najbardziej wszechstronną analizę ewolucyjnych związków wirusa grypy z różnymi gatunkami żywicieli.
Między innymi zakwestionowali pogląd, że dzikie ptaki są głównym rezerwuarem dla wirusa ptasiej grypy. Zamiast tego wskazują, że bardziej prawdopodobny jest scenariusz odwrotny – nowe szczepy mogą przeskakiwać z ptaków domowych na dzikie.
Nowe badania i ich znaczenie dla przyszłości
W obliczu współczesnych wyzwań związanych z pandemią COVID-19, badania nad pandemią grypy z 1918 roku zyskują na znaczeniu. Naukowcy poszukują nie tylko odpowiedzi na pytania z przeszłości, ale także wniosków, które mogą pomóc w zapobieganiu przyszłym kryzysom zdrowotnym. W 2024 roku nowe technologie, takie jak analiza genetyczna i modelowanie epidemiologiczne, mogą przyczynić się do stworzenia skuteczniejszych strategii szczepień oraz lepszego zrozumienia dynamiki rozprzestrzeniania się wirusów.
Ponadto, zrozumienie różnic w reakcjach układu odpornościowego różnych grup wiekowych może pomóc w tworzeniu bardziej spersonalizowanych podejść do immunizacji. Istotne jest, aby badania te były kontynuowane, aby zapewnić lepszą ochronę populacji w przyszłości.
Wnioski z badań nad pandemią z 1918 roku mogą również posłużyć jako ostrzeżenie przed potencjalnymi zagrożeniami związanymi z nowymi wirusami. Wzrost globalizacji i zmiany klimatyczne stwarzają nowe warunki dla rozprzestrzeniania się chorób zakaźnych, co sprawia, że wiedza na temat przeszłych pandemii jest nieoceniona w tworzeniu strategii zdrowotnych na przyszłość.
W kontekście wzrastającego zainteresowania zdrowiem publicznym i gotowością na pandemie, badania te mogą dostarczyć cennych wskazówek, które pomogą nam lepiej przygotować się na potencjalne zagrożenia dla zdrowia w nadchodzących latach.
