Исследователи из России открыли новые закономерности развития вируса гриппа. Работа позволит ученым предсказывать мутации в геноме вируса и создавать более действенные вакцины. Результаты работы были опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Хотя вакцины от многих заболеваний эффективны довольной большой промежуток времени, прививаться от гриппа приходится каждый год. Все из-за того, что вирус гриппа очень быстро мутирует. Многие из этих мутаций позволяют вирусу изменять последовательность аминокислот в поверхностных белках, так что антитела, которые наработал наш организм после предыдущей вакцинации или после перенесенного заболевания, перестают действовать. Из-за этого каждый год ученым приходится сначала предсказывать то, как вирус гриппа поменяется к следующему году, а потом разрабатывать соответствующую вакцину — чаще всего коктейль из поверхностных вирусных белков, которые помогут организму выработать иммунитет.

Предсказывать эволюцию удается благодаря тому, что мутирование происходит не случайным образом: в результате естественного отбора полезные для вируса мутации распространяются чаще, а вредные — реже. Поэтому предсказание изменчивости гриппа требует понимания факторов естественного отбора, которые действуют на него. На данный момент понимание механизмов эволюции довольно приблизительное, и сегодняшние модели далеко не всегда могут точно предсказать, как изменится вирус.

Группа ученых из Сколковского института науки и технологий, Центрального исследовательского института эпидемиологии и других научных организаций под руководством Георгия Базыкина описали новую закономерность в изменении аминокислотных последовательностей в поверхностных белках гриппа. С помощью методов биоинформатики исследователи обнаружили эффект так называемого «старения» аминокислотных последовательностей, происходящего под действием иммунитета человека.

«Существующие модели предполагают, что эволюция вируса — это что-то похожее на движение по холмистой равнине, где высота над уровнем моря — это приспособленность вируса, то есть то, насколько эффективно вирус способен заразить хозяина, — рассказывает профессор Сколтеха Базыкин. — Наша работа показывает, что ландшафт, на котором эволюционирует вирус скорее похож на поверхность моря в бурю. Эволюция вируса похожа на движение серфингиста, которому приходится постоянно оставаться на гребне волны, все время ускользающей у него из-под ног, и двигаться, чтобы не утонуть. Существующие модели пытаются предсказать движение серфингиста, но это очень сложно сделать, если не догадываться, что движется сама волна».