Генетическое разнообразие и молекулярно-биологические особенности вирусов гриппа A и B. Молекулярная эволюция вирусов гриппа A и B
Были проанализированы 201 штамм вирусов гриппа А и В, выделенные в эпидемические сезоны 2006–2009 годов и 10 пандемических вирусов гриппа А субтипа H1N1v 2009 года выделения.
С помощью программ Vector NTI8 и MEGA2.1 предсказаны первичные аминокислотные последовательности гемагглютинина, нейраминидазы и М2-белка, построены филогенетические деревья и элайнменты вирусов гриппа A двух субтипов (H1N1, H3N2) и вируса гриппа B, циркулировавших на территории России в 2007–2009 гг.
В последние годы наблюдалась активизация вирусов гриппа A субтипа H1N1. Доля этих вирусов увеличилась c 12% в 2005–2006 годах, до 60% в 2007–2008 годах от общего количества выделенных штаммов. Активизация была связана с появлением на эпидемической арене вирусов новой антигеной разновидности.
Для вирусов гриппа А субтипа H1N1 2006 и 2007 годов выделения было показано увеличение гетерогенности популяции. Вирусы гриппа А (H1N1), выделенные в 2006 году, подразделялись на две группы: вирусы подобные штамму А/Н.Каледония/20/99 (клайд 1) и вирусы, отличающиеся как от референс-штамма А/Н.Каледония/20/99, так и от референс-штамма 2007 года А/Соломоновы острова/3/06 (клайд 2а). Эти штаммы образовали клайд 2d. Вирусы 2007 года выделения содержали замены, характерные как для штаммов 2006 года (S36N, T82K, R145K, V165A), так и оригинальные (E169K, N183T, R188S, A189T).
Штаммы вируса гриппа А подтипа H1N1 2007–2008 годов выделения по молекулярно-генетическим характеристикам были родственны штамму вируса гриппа А/Брисбен/59/07 (клайд 2В), рекомендованному ВОЗ для производства гриппозных вакцин. Большинство изолятов 2008 года кластеризовались в отличную от изолятов 2006–2007 годов выделения эволюционную группу. У них были выявлены отличия по шести аминокислотным позициям от вакцинного штамма А/Новая Каледония/20/99, по пяти позициям от вакцинного штамма А/Соломоновы Острова/3/06 и по восьми аминокислотным позициям от российских изолятов 2006–2007 годов выделения.
Часть штаммов вируса гриппа А подтипа H1N1, выделенных в сезоне 2008–2009 года, по молекулярно-генетическим характеристикам была родственна вакцинному штамму вируса гриппа А/Брисбен/59/07 (клайд 2В), а часть штаммов — штамму вируса гриппа A/Москва/5/08, выделенному в эпидемический период 2007–2008 года (клайд 2С) и отличалась по 6 аминокислотным позициям в молекуле гемагглютинина от штамма вируса гриппа А/Брисбен/59/073.
Согласно предсказанным аминокислотным последовательностям HA пандемического вируса — штамма А/Санкт-Петербург/04/2009v содержит в 83 положении сериновый остаток, также как и референс-штамм А/Техас/05/2009. Вместе с тем, выявлены отличия Санкт-Петербургского штамма от прототипных штаммов — две замены аминокислотных остатков I189L и T203S. Все проанализированные штаммы (8 штаммов) содержали в нейраминидазе аминокислотную замену остатка валина на изолейцин в 136 позиции (также как и штамм А/Москва/01/2009v). Кроме того, штамм A/Санкт-Петербург/01/2009v содержит замену D128A, а штаммы A/Санкт-Петербург/02/2009v и A/Санкт-Петербург/04/2009v — D248N по сравнению с прототипными штаммами. Таким образом, согласно анализу предсказанных аминокислотных последовательностей белков пандемические штаммы вируса гриппа А/H1N1v, выделенные в Санкт-Петербурге, родственны штаммам А/Техас/05/2009 и А/Калифорния/07/2009.
Штаммы вируса гриппа А H3N2, выделенные в 2007 и 2008 годах, по результатам филогенетического анализа и предсказанной первичной аминокислотной последовательности гемагглютинина вирусы можно было разделить на три группы, эволюционно близкие к вакцинному штамму A/Висконсин/67/2005 (H3N2) (2007 год) и штамму вируса гриппа А/Брисбен/10/07 (H3N2), рекомендованному ВОЗ для производства гриппозных вакцин (2008 год). Большинство изолятов 2008 года кластеризовались в отличную от изолятов 2006-2007 года выделения эволюционную группу, с двумя аминокислотными заменами в НА1.
Штаммы вируса гриппа А подтипа H3N2 2008–2009 годов. выделения, по молекулярно-генетическим характеристикам родственны вакцинному штамму А/Брисбен/10/07 (H3N2) и являются эволюционным продолжением штаммов предыдущего эпидемического периода. Они сохранили замены, характерные для штамма А/Брисбен/10/07 E50G в антигеном сайте С.
Филогенетический анализ штаммов вирусов гриппа В, циркулировавших в эпидемические сезоны 2006–2009 годов. показал, что данные штаммы относились к двум линиям: Викторианской и Ямагатской. В 2006–2007 годах циркулировали преимущественно вирусы гриппа В, относящиеся к Викторианской линии. В 2008 году, согласно филогенетическому анализу все проанализированные российские изоляты (15 штаммов) относились к Ямагатской линии. Большинство штаммов (94%) вируса гриппа В 2008–2009 годов выделения (32 штамма) по молекулярно-генетическим характеристикам относятся к Викторианской линии.
Проведен анализ мутаций, определяющих устойчивость вирусов гриппа А к ремантадину. Установлено, что у 23,0% вирусов гриппа А подтипа H1N1и 100% штаммов подтипа H3N2 в 31 положении М2-белка находится аспарагин, что, может свидетельствовать об устойчивости этих штаммов к ремантадину. По данным секвенирования показано отсутствие штаммов вируса гриппа А подтипа H1N1, устойчивых к ремантадину и озельтамивиру одновременно.
Проведен анализ устойчивости изолятов вируса гриппа А субтипа H1N1 2007–2009 годов выделения к озельтамивиру методами RFLP (полиморфизм длин рестрикционных фрагментов) и секвенирования фрагмента гена NA. Показано, что 80,5–91,4% изолятов имели замену гистидина на серин в гене NA в положении 275, что определяло их устойчивость к озельтамивиру. Все проанализированные штаммы A H1N1v не имели подобной мутации.
У проанализированных штаммов A H1N1v показано отсутствие аминокислотных замен в белках М2 и NS2 по сравнению со штаммами вируса гриппа А/Техас/05/2009 и А/Калифорния/07/2009. Штаммы из Санкт-Петербурга, также как и прототипные штаммы имели мутацию в белке М2, ответственную за устойчивость к ремантадину.
По итогам выполнения опубликованы 4 статьи (3 из них в иностранных изданиях), 3 тезисов в материалах международных конференций, сделано 14 докладов на Российских и зарубежных конференциях и съездах.