Чтобы узнать, какой грипп нас ожидает в следующем сезоне, не надо ходить к гадалке. Можно воспользоваться методом, который разработали американские и российские биоинформатики.
Ученые из Университета Пенсильвании вычислили алгоритм, который позволяет предсказывать будущие генетические изменения вируса гриппа и встретить надвигающиеся штаммы во всеоружии лекарств и вакцин. В работе участвовал и российский ученый из Института проблем передачи информации РАН Георгий Базыкин.
Ученые проанализировали множество генетических вариантов вируса гриппа подтипов H3N2 и H1N1. Им удалось обнаружить закономерность в появлении мутаций в разных участках РНК вируса. Они возникают не случайно, а связаны так называемыми эпистатическими связями. Это означает, что за появлением мутации в каком-то одном месте следует появление мутации в другом месте.
«Если вы наблюдаете возникновение мутации в участке А и вскоре после этого возникновение мутации в участке В, и это повторяется многократно, значит участки А и В связаны эпистатически, -- объясняет руководитель исследования Джошуа Плоткин (Joshua Plotkin). – Первая мутация может быть бесполезной для вируса, но она служит предпосылкой для появления второй, полезной мутации. Первая действует как гвоздь, а вторая – как молоток».
Исследователи разработали новый метод, с помощью которого они описали сотни таких парных мутаций. Вирус гриппа, так же как и другие вирусы, мутирует для того, чтобы приобрести устойчивость к атаке человеческой иммунной системы, к вакцинам и лекарствам. Для этого он изменяет поверхностные белки, главным образом белки-антигены гемагглютинин (Н) и нейраминидазу (N). Малейшие изменения в этих белках из-за мутаций вирусной РНК делает вирус невидимым для иммунных клеток, вырабатывающих антитела. Так что теперь ученые могут вычислить, как изменится вирус гриппа в текущем году. А пока не вычислили, наблюдают, как самые последние генетические модификации делают вирус устойчивым к лекарственному препарату тамифлю, который в прошлом году стал единственным спасением для многих людей, подхвативших так называемый «свиной грипп».
Статью с описанием своих результатов ученые опубликовали в открытом доступе в журнале PLoS Genetics
