Sezon na grypę: dlaczego było gorzej niż kiedykolwiek wcześniej, zabijając 80 000 Amerykanów

Sezon grypowy w latach 2017-2018 był historycznie ciężki. Urzędnicy służby zdrowia szacują, że 900 000 Amerykanów było hospitalizowanych, a 80 000 zmarło z powodu grypy i jej powikłań. Dla porównania, poprzedni najgorszy sezon z ostatniej dekady, 2010-2011, odnotował 56 000 zgonów. W typowym sezonie umiera 30 000 Amerykanów.

Dlaczego więc sezon 2017-2018 był tak zły dla grypy? Istniały dwa duże czynniki.

Po pierwsze, jeden z krążących szczepów wirusa grypy, A (H3N2), jest szczególnie zjadliwy, a szczepionki nakierowane na niego są mniej skuteczne niż te skierowane na inne szczepy. Ponadto większość wytworzonej szczepionki była niedopasowana do podtypu krążącego A (H3N2).

Problemy te odzwierciedlają specjalną biologię wirusa grypy i metody produkcji szczepionek.

Flu Virus Is a Quick Change Artist

Grypa nie jest pojedynczym, statycznym wirusem. Istnieją trzy gatunki - A, B i C - które mogą zarazić ludzi. A jest najpoważniejsza, a C jest rzadkie, powodując jedynie łagodne objawy. Grypa jest dalej podzielona na różne podtypy i szczepy w oparciu o właściwości wirusowe.

Wirusy składają się z pakietów białkowych otaczających genom wirusa, który w wirusie grypy składa się z RNA podzielonego na osiem oddzielnych segmentów. Wirus grypy jest otoczony warstwą błony pochodzącą z komórki gospodarza. Przebijanie się przez tę błonę to skoki składające się z białek hemaglutyniny (HA) i neuraminidazy (NA), które są wymagane, aby wirus mógł skutecznie wywołać infekcję.

Twój układ odpornościowy reaguje najpierw na te dwa białka. Ich właściwości określają oznaczenia H i N różnych szczepów wirusowych - na przykład „świńskiej grypy” H1N1, która ogarnęła cały świat w 2009 roku.

Zarówno białka HA, jak i NA stale się zmieniają. Proces, który kopiuje wirusowy genom RNA, jest z natury niechlujny, a te dwa białka są pod silną presją ewolucji, aby uniknąć ataku układu odpornościowego. Ta ewolucja białek HA i NA, zwana dryfem antygenowym, zapobiega rozwojowi trwałej odporności na wirusa. Chociaż układ odpornościowy może być przygotowany do zamknięcia wcześniej napotkanych szczepów, nawet niewielkie zmiany mogą wymagać opracowania całkowicie nowej odpowiedzi immunologicznej, zanim zakażona osoba stanie się odporna. Mamy więc epidemie grypy sezonowej.

Ponadto różne podtypy grypy A zakażają zwierzęta, z których najważniejsze, dla ludzi, są ptaki domowe i świnie. Jeśli zwierzę jest jednocześnie zakażone dwoma różnymi podtypami, segmenty ich genomów można wymieszać razem. Każdy powstały wirus może mieć nowe właściwości, na które ludzie mogą mieć niewielką lub żadną obronę immunologiczną. Proces ten, zwany przesunięciem antygenowym, jest odpowiedzialny za główne pandemie, które ogarnęły świat w ostatnim stuleciu.

Prognozowanie grypy, wytwarzanie szczepionki

Na tym tle zmian antygenowych co roku Światowa Organizacja Zdrowia przewiduje, które szczepy wirusa grypy będą krążyć w następnym sezonie grypowym, a na podstawie tych informacji formułuje się szczepionki.

W latach 2017-2018 szczepionka była skierowana przeciwko określonym podtypom A (H1N1), A (H3N2) i B. Centra Kontroli i Zapobiegania Chorobom szacują, że szczepionka ta była 40 procent skuteczna w zapobieganiu ogólnej grypie. Ale, co ważne, był tylko 25% skuteczny przeciwko szczególnie niebezpiecznemu szczepowi A (H3N2). To niedopasowanie prawdopodobnie odzwierciedla sposób produkcji większości szczepionek.

Powszechny sposób produkcji szczepionki przeciw grypie rozpoczyna się od uprawy wirusa w zapłodnionych jajach kurzych. Po kilku dniach wirusy zbiera się, oczyszcza i inaktywuje, pozostawiając nienaruszone białka powierzchniowe, HA i NA. Ale kiedy wirus rośnie w jajach, pojedyncze wirusy ze zmianami w białku HA, które zwiększają jego zdolność do wiązania się z komórkami kurzymi, mogą rosnąć lepiej i tym samym stać się bardziej powszechne.

Kiedy ludzie otrzymują szczepionki produkowane z tych wirusów zaadaptowanych do jaj, ich system immunologiczny uczy się celować w białka HA pod wpływem jaja i może nie reagować na białka HA na wirusy rzeczywiście krążące u ludzi. Wirus wykorzystywany do produkcji dużej części szczepionki z lat 2017–2018 wywołał zatem odpowiedź immunologiczną, która nie chroniła w pełni przed wirusem A (H3N2) krążącym w populacji - chociaż może to zmniejszyć nasilenie grypy.

Małe ulepszenia i uniwersalna szczepionka

Naukowcy poszukują lepszego sposobu ochrony populacji świata przed grypą.

Obecnie dostępne są dwie nowe szczepionki, które nie wykorzystują wirusów wyhodowanych w jajach. Jedna, szczepionka wytworzona z wirusów hodowanych w komórkach ssaków, udowodniła we wstępnych badaniach, że jest tylko o 20 procent skuteczniejsza przeciwko A (H3N2) niż szczepionka wytwarzana przez jaja. Druga, „rekombinowana” szczepionka składająca się tylko z białek HA, jest wytwarzana w komórkach owadzich, a jej skuteczność jest wciąż oceniana.

Idealnym rozwiązaniem jest „uniwersalna” szczepionka, która chroni przed wszystkimi wirusami grypy, niezależnie od tego, jak szczepy się mutują i ewoluują. Jeden wysiłek polega na tym, że „łodyga” białka HA grypy jest mniej zmienna niż „głowa”, która oddziałuje z powierzchnią komórki gospodarza; ale szczepionki wykonane z koktajlu „łodyg” białka HA okazały się dotychczas rozczarowujące. Szczepionka złożona z dwóch białek wewnętrznych wirusa, M1 i NP, które są znacznie mniej zmienne niż białka eksponowane na powierzchni, znajduje się w badaniach klinicznych, podobnie jak inna szczepionka złożona z zastrzeżonej mieszaniny kawałków białek wirusowych. Szczepionki te mają na celu stymulowanie komórek odpornościowych „pamięciowych”, które utrzymują się po infekcji, prawdopodobnie zapewniając trwałą odporność.

Czy sezon gry na sezon 2018-2019 będzie tak zły?

Opierając się głównie na ostatnim sezonie grypy w Ameryce Południowej, Światowa Organizacja Zdrowia zaleciła zmianę podtypu A (H3N2) w szczepionce na taki, który lepiej pasuje do krążącego w zeszłym roku A (H3N2). Zalecili także zmianę podtypu B na taki, który pojawił się w USA pod koniec sezonu 2017-2018 i stał się coraz bardziej powszechny w innych miejscach. WHO przewidywało, że krążący podtyp A (H1N1) będzie taki sam jak w zeszłym roku, a więc nie było potrzeby zmiany tego frontu. Tak więc, chociaż te same szczepy najprawdopodobniej będą krążyć, epidemiologowie oczekują, że szczepionki zapewnią lepszą ochronę.

CDC zaleca, aby każdy, kto ukończył sześć miesięcy, dostawał co roku szczepionkę przeciw grypie, ale zazwyczaj robi to mniej niż połowa Amerykanów. Grypa i jej powikłania mogą zagrażać życiu, szczególnie młodym, starszym i osłabionym w inny sposób. Przez większość lat szczepionka była dobrze dopasowana do krążącego szczepu wirusa, a nawet źle dobrana szczepionka zapewnia ochronę. Ponadto szeroko zakrojone szczepienia powstrzymują rozprzestrzenianie się wirusa i chronią wrażliwych.

Pierwsza śmierć grypy w sezonie 2018-2019 już się wydarzyła - zdrowe, ale nieszczepione dziecko zmarło na Florydzie - potwierdzając znaczenie zdobycia szczepionki przeciw grypie.

Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w The Conversation przez Patricię L. Foster. Przeczytaj oryginalny artykuł tutaj.