De uitbraak van H5N1 in Amerikaanse melkveebedrijven blijkt niet alleen een diergezondheidsprobleem, maar ook een virologisch kantelpunt. Wetenschappers signaleren dat het virus zich genetisch aanpast aan runderen zonder daarbij aan kracht in te boeten bij andere diersoorten. Dat verhoogt volgens hen het belang van intensieve monitoring en versnelde vaccinontwikkeling.
In wetenschappelijk tijdschrift Nature Communications beschrijven onderzoekers van The Pirbright Institute en zes samenwerkende organisaties hoe het vogelgriepvirus zich snel aanpaste aan runderen en een verhoogd vermogen kreeg om zich te vermenigvuldigen in zoogdiercellen, waaronder menselijke cellen.
Het Pirbright-instituut ligt in het zuidoosten van Engeland, nabij Woking, en richt zich op onderzoek naar infectieziekten bij landbouwhuisdieren.
Het team bestudeerde het B3.13-genotype van H5N1 dat circuleert in Amerikaanse melkveekoppels en ontdekte dat het virus snel specifieke mutaties opstapelde in zijn polymerasegenen, essentiële onderdelen voor virale replicatie na de sprong van vogels naar zoogdieren.
Eén mutatie, PB2 M631L, werd aangetroffen in alle onderzochte virussequenties van runderen, en een andere mutatie, PA K497R, kwam in de overgrote meerderheid voor.
Virusreplicatie in rund- en menselijk weefsel
Met behulp van genetische, structurele en functionele analyses toonden de onderzoekers aan dat PB2 M631L verbetert, hoe het virale polymerase samenwerkt met een cruciaal gastheereiwit, ANP32, met name de runderspecifieke variant ANP32A. Deze interactie is essentieel voor efficiënte replicatie van het virale genoom. Daardoor vermenigvuldigen virussen met deze mutatie zich effectiever in uierweefsel van runderen, in runderspecifieke luchtwegcellen en in primaire humane luchtwegkweken.
De studie vond aanwijzingen voor voortdurende evolutie van het virus binnen runderen. Aanvullende polymerasemutaties, waaronder de zoogdieradaptatie PB2 E627K en een herhaaldelijk optredende verandering, PB2 D740N, verhoogden de virusreplicatie in uiteenlopende zoogdiercellen, met weinig of geen negatieve invloed op replicatie bij vogels.
“Actieve stimulans voor virusadaptatie aan zoogdieren”
“Onze resultaten laten zien dat de circulatie van H5N1 in melkvee actief bijdraagt aan de aanpassing van het virus aan zoogdieren,” aldus dr. Thomas Peacock, co-corresponderend auteur en onderzoeker bij het Pirbright-instituut. “Dit vergroot het vermogen van het virus om zich in runderen te vermenigvuldigen en verhoogt het risico op zoönotische overdracht.”
Peacock voegde toe: “Tot nu toe zijn infecties bij mensen die verband houden met de uitbraak onder runderen mild en beperkt geweest, maar de bevindingen zijn zorgwekkend. Het aangepaste runder-virus vermenigvuldigt zich efficiënt in menselijke cellen, behoudt het vermogen om vogels en varkens te infecteren en vertoont daarbij geen duidelijke signalen die duiden op beperking van verspreiding tussen diersoorten.”
Toenemend risico voor de mens
Peacock benadrukte dat het virus volgens de huidige inzichten nog niet efficiënt van mens op mens wordt overgedragen, maar dat voortdurende blootstelling en virale evolutie het risico op verdere aanpassingen vergroten.
De onderzoekers benadrukken de noodzaak van voortdurende monitoring van influenzavirussen bij runderen en andere diersoorten, met speciale aandacht voor veranderingen in polymerasegenen die wijzen op aanpassing aan zoogdieren. Zij pleiten dringend voor ontwikkeling van breed beschermende H5-influenzavaccins voor dieren en mensen.
Aan de studie werkten wetenschappers mee van het Royal Veterinary College, Imperial College London, The Roslin Institute, Great Ormond Street UCL Institute of Child Health, het MRC University of Glasgow Centre for Virus Research en de University of Oxford.
De volledige publicatie luidt: ‘Polymerase mutations underlie early adaptation of H5N1 influenza virus to dairy cattle and other mammals’.
Bron: Global Dairy
