Z dvoch vírusov jeden hybridný

Čo prebieha v bunke po koinfekcii dvoma vírusmi? Ako sa zmenia tieto vírusy? Z medicínskych výskumov vieme, že prirodzená koinfekcia viacerými vírusmi v prípade ľudí, ale aj zvierat, nie je vôbec vzácna. Napr. pri respiračných ochoreniach detí sa vyskytuje v 10–30 % prípadov. Virologický výskum naznačil, že pri koinfekcii môže okrem iného nastať výmena povrchových bielkovín vírusov, alebo dokonca reorganizácia genómov s možným vznikom vírusov s epidemickým až pandemickým potenciálom. Pozorovali to pri pandemickej chrípke a možno aj v prípade covidu-19.

Prekvapujúce výsledky pri koinfekcii dvoma respiračnými vírusmi publikoval Pablo R. Murcia so spolupracovníkmi z University of Glasgow. Ich poznatky zmenili doterajšie nazeranie na priebeh interakcie vírus-vírus. Podľa nich súčasná prítomnosť dvoch vírusov v bunke neviedla k vzájomnému súťaženiu, ale prvýkrát pozorovali vznik doteraz neznámeho vírusu.

Ľudské pľúcne bunky kultivované v laboratórnych podmienkach infikovali súčasne chrípkovým vírusom typu A (IAV) a respiračným syncytiálnym vírusom (RSV) a pozorovali, ako budú vírusy interagovať. Výber vírusov nebol náhodný. Vírus IAV, obzvlášť v zimných mesiacoch, každoročne infikuje mnoho ľudí, pričom až 5 miliónov pacientov s chrípkou vyžaduje nemocničné ošetrenie. Vírus RSV vyvoláva u detí v ranom veku nebezpečné infekcie dolných dýchacích ciest.

Sofistikované zobrazovacie techniky zviditeľnili topológiu novovzniknutého vírusu. Podobal sa na palmu, pričom jej kmeň tvorili prevažne zložky RSV a vetvy časti IAV. Nebolo pochýb o tom, že vírusy splynuli a vytvorili hybridný vírus, ktorý sa štruktúrou i biologickými a genetickými vlastnosťami líšil od oboch pôvodných taxonomicky nepríbuzných vírusov.

Biologické vlastnosti hybridného vírusu boli jedinečné. Nový vírus unikal pred účinkom protilátok namierených proti IAV. Ak tento jav funguje nielen v izolovaných bunkách kultivovaných v laboratóriu, ale aj u ľudských pacientov, imunizácia proti chrípke bude neúčinná. Ďalšou biologickou vlastnosťou hybridného vírusu bolo, že dokázal infikovať aj také bunky, ktoré nemali receptor pre IAV, lebo pri ich infekcii mu pomohol glykoproteín F vírusu RSV. To by mohlo mať ťažké následky pri infikovaní ľudí. Vírus IAV prevažne zasahuje horné dýchacie cesty, ako sú nosné dutiny, hrdlo, niekedy aj priedušky, čo pacienti ľahšie prekonávajú a spravidla sa rýchlo uzdravujú. Naproti tomu, vírus RSV preniká aj do stredných a dolných častí dýchacích ciest, teda až do pľúc. Hybridný vírus môže umožniť zložke IAV únik pred slizničnou imunitou s nasledujúcim prestupom do dolných partií respiračného aparátu, s rizikom vývoja silného zápalu pľúc, ktorý niekedy končí fatálne. Zdravotné následky a liečba infikovaného pacienta sú v takom prípade diametrálne odlišné od klasickej chrípky

Štúdia nastoľuje aj ďalšie otázky, ktorých zodpovedanie nielenže rozšíri poznatky v odbore virológie, ale objasní aj niektoré zdravotné problémy pacientov. Prebieha tvorba hybridných vírusov aj medzi inými vírusmi a aké podmienky favorizujú ich vznik? Prebiehajú pozorované javy zistené na úrovni bunkovej kultúry aj na úrovni infikovaného ľudského pacienta? Pri širšom nazeraní sa vynárajú aj otázky: Ako a kedy prebiehajú takéto procesy so zvieracími vírusmi? Ako sa tvorba hybridných vírusov prejaví na zdraví zvierat? 

Haney J. et al.: Nature Microbiol., 2022, DOI: 10.1038/s41564-022-01242-5.