การมาถึงของไข้หวัดใหญ่สายพันธุ์ใหม่ A(H5N1) ในอเมริกาเหนือทำให้เกิดความกังวลต่อการระบาดในวิวัฒนาการทางฟีโนไทป์และพันธุกรรมของไวรัสไข้หวัดนก A(H5N1) ที่ทำให้เกิดโรคได้สูง clade 2.3.4.4b หลังจากแพร่กระจายไปยังอเมริกาเหนือ (NAm) ไวรัส Clade 2.3.4.4b A(H5N1) แพร่กระจายอย่างรวดเร็วในแอฟริกา ยุโรป และเอเชียในปี 2564 ทำให้สัตว์เลี้ยงและนกป่าติดเชื้อ ไวรัสในกลุ่มเดียวกันถูกค้นพบในภูมิภาคอเมริกาเหนือในช่วงปลายปี 2564 ซึ่งบ่งชี้ถึงการขยายตัวข้ามทวีปอย่างต่อเนื่อง ศักยภาพในการแพร่เชื้อจากสัตว์สู่คน สล็อตการแบ่งประเภทใหม่ และการเพิ่มความรุนแรงของไวรัสและการติดเชื้อในมนุษย์เป็นเรื่องที่เกี่ยวข้องกัน

วิวัฒนาการอย่างรวดเร็วของไวรัสไข้หวัดใหญ่ A(H5N1) หลังจากแพร่กระจายข้ามทวีปไปยังอเมริกาเหนือ  เครดิตรูปภาพ: CDC และ NIAIDการศึกษา: วิวัฒนาการอย่างรวดเร็วของไวรัสไข้หวัดใหญ่ A(H5N1) หลังการ แพร่กระจายข้ามทวีปไปยังอเมริกาเหนือ เครดิตรูปภาพ: CDC และ NIAID

ในการศึกษาครั้งนี้ นักวิจัยได้รายงานเกี่ยวกับวิวัฒนาการอย่างรวดเร็วของไวรัสไข้หวัดใหญ่สายพันธุ์ใหม่ A(H5N1) หลังจากการแพร่กระจายข้ามทวีปไปยังทวีปอเมริกาเหนือ

ไดนามิกการแพร่เชื้อและความสามารถในการก่อโรคของไวรัสนกป่า A(H5N1) สองตัว, A/อเมริกันวิเจียน/เซาท์แคโรไลนา/22-000345-001/2021 (วิเจียน/SC/21) ที่เก็บรวบรวมในเดือนธันวาคม 2021 และนกอินทรีหัวล้าน/ฟลอริดา/ W22-134-OP/2022 ได้รับในเดือนกุมภาพันธ์ 2022 ได้รับการพิจารณาแล้ว พังพอนและไก่ขาขาวถูกนำมาใช้ในการประเมินการแพร่เชื้อไวรัส A(H5N1) ทำการวิเคราะห์จีโนไทป์และแอนติเจนของไวรัส clade 2.3.4.4b และไวรัสอื่น ๆ ใน clade เดียวกันนั้นถูกสร้างพยาธิสภาพในหมู่พังพอน

ในการประเมินความรุนแรง การวัดระดับการล้างจมูกถูกกำหนดและแสดงเป็นค่ามัธยฐานของปริมาณการติดเชื้อที่เพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ (TCID 50 /มล.) ตามด้วยการตรวจทางจุลพยาธิวิทยาของทางเดินหายใจส่วนบนของพังพอน ทางเดินหายใจส่วนล่าง และเนื้อเยื่อนอกปอด นอกจากนี้ หนู BALB/c ได้รับการฉีดวัคซีนด้วยไวรัสเพื่อตรวจสอบว่าความรุนแรงและความสามารถในการก่อโรคของพังพอนนั้นสะท้อนให้เห็นในแบบจำลองของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่เป็นโรคไข้หวัดใหญ่ชนิดอื่นหรือไม่ ปริมาณมัธยฐานที่ทำให้ถึงแก่ชีวิต (LD 50 ) ถูกกำหนดเพื่อประเมินการตายของไวรัส ทำการตรวจ Syncytium เพื่อตรวจหาค่า pH ของการกระตุ้น hemagglutinin (HA) และทำการตรวจยีนของนักข่าวเพื่อประเมินกิจกรรมของยีนโพลีเมอเรสของไวรัส

เซลล์เยื่อบุผิวทางเดินหายใจของมนุษย์ที่ไม่แตกต่างกัน (Calu-3) และวัฒนธรรมทางเดินหายใจของมนุษย์ที่แตกต่างกันหลักถูกนำมาใช้เพื่อประเมินจลนศาสตร์การจำลองแบบ Sera ได้รับจากบุคคล 48 คนที่มีอายุระหว่าง 18.0 ถึง 46.0 ปี เพื่อวัดแอนติบอดีข้ามการป้องกันข้ามโปรตีนที่มุ่งเป้าไปที่ไวรัสนิวรามินิเดส (NA) ของไวรัสไข้หวัดใหญ่ โดยใช้การตรวจด้วยวิธีเลคตินที่เชื่อมโยงกับเอนไซม์ (ELLA) ความไวต่อยาต้านไวรัสของไวรัส clade 2.3.4.4b ถูกกำหนดโดยใช้สารยับยั้ง NA (NAIs), ซานามิเวียร์และโอเซลทามิเวียร์ และสารออกฤทธิ์ของสารยับยั้งเอนโดนิวคลีเอส บาลอกซาเวียร์ มาร์โบซิล, กรดบาลอกซาเวียร์ (BXA)

ผลลัพธ์พบการแพร่กระจายของไวรัสนกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมน้อยที่สุด ในบรรดาพังพอน การฉีดวัคซีน Wigeon/SC/21 และ Eagle/FL/22 ส่งผลให้เกิดการติดเชื้อเล็กน้อยและรุนแรงตามลำดับ โดยเห็นได้จากค่าเฉลี่ย titers ที่มีนัยสำคัญมากขึ้นในการล้างจมูกของ Eagle/FL/22 ในหนึ่ง สาม และห้าวันหลัง - การติดเชื้อ (dpi) การเคลื่อนไหวทางตะวันตกของ clade 2.3.4.4b ตามมาอย่างรวดเร็วด้วยเหตุการณ์การจัดประเภทใหม่ในไวรัสไข้หวัดนกป่า NAm และสิ่งมีชีวิตไวรัส H5 2.3.4.4b หลังจากการนำไวรัส A(H5N1) เข้าสู่อเมริกาเหนือ ส่งผลให้เกิดการรวมกันของยีนไรโบนิวคลีโอโปรตีนที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น Eagle/FL/22 พัฒนานิวคลีโอโปรตีนของนกป่าในอเมริกาเหนือ (NP) และยีนโพลีเมอเรสพื้นฐาน (PB)-1 และ 2 หลังจากการจัดประเภทใหม่ ตรวจพบจีโนไทป์ของไวรัสสี่ชนิดในไวรัสไข้หวัดใหญ่ 58.0 A (H5N1) ที่เรียงลำดับ ไวรัสทั้งหมดมีส่วนของยีน NA, HA, non-structural (NS) และ matrix (M) ของแหล่งกำเนิด Eurasian (EA) แต่มีการรวมกันของ Nam- หรือ EA-origin NP และโพลีเมอเรสที่แตกต่างกัน ในกรณีส่วนใหญ่ มีการสังเกตส่วนของ monophyletic NAm ซึ่งบ่งชี้ถึงการจัดประเภทใหม่ที่น้อยที่สุด ด้วยการแพร่กระจายทางภูมิศาสตร์ของไวรัสที่เป็นผล

โปรตีนของไวรัส NAm-strain A(H5N1) ไม่แสดงเครื่องหมายที่เกี่ยวข้องกับความรุนแรงในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม และทั้งหมดมีแอนติเจนเป็นเนื้อเดียวกัน ไวรัสที่ทำให้เกิดโรคเพิ่มเติมคือ A/Red-shouldered Hawk/ North Carolina/W22-121/2022 (Hawk/NC/22); A/Fancy Chicken/Newfoundland/FAV-0033/2021 (Ck/NL/21); A/นกอินทรีหัวล้าน/นอร์ทแคโรไลนา/W22-140/2022 (Eagle/NC/22); และ A/Lesser scaup/Georgia/W22-145E/2022 (Scaup/GA/22) การได้รับส่วนของ NAm มีความสัมพันธ์อย่างมากกับความรุนแรงของโรคในพังพอน โดยการติดเชื้อที่รุนแรงน้อยที่สุดโดย Ck/NL/21 ไม่มียีน NAm และการติดเชื้อที่รุนแรงที่สุดโดย Scaup/GA/22 ซึ่งมียีน NAm สี่ยีน

แนวโน้มขยายไปสู่การจำลองแบบของไวรัสในเนื้อเยื่อและผลการตรวจทางจุลพยาธิวิทยา ไวรัสที่ทำให้เกิดการตาย 100% ในบรรดาพังพอนและไวรัสที่ได้รับเซกเมนต์ NAm เช่น Scaup/GA/22, Hawk/NC/22 และ Eagle/FL/22 มีค่า LD 50 ต่ำที่สุดในบรรดาหนู Eagle/FL/22 และ Wigeon/SC/21 แสดงความจำเพาะต่อตัวรับสัตว์ปีกและกิจกรรมโพลีเมอเรสที่คล้ายคลึงกัน โดยมีความแตกต่างบางประการในอัตราการจำลองแบบระหว่างเซลล์ Calu-3 และวัฒนธรรมทางเดินหายใจของมนุษย์

ระดับแอนติบอดีที่กำหนดเป้าหมาย N1 ของ Eagle/FL/22 และ Wigeon/SC/21 เทียบได้กับค่าที่เทียบกับ CA/04 (H1N1)pdm09 NA ตามฤดูกาล และโปรตีน NA ของไวรัส H5N1 แสดงความคล้ายคลึงกัน 90% กับไวรัส A(H1N1) pdm09 . ค่ามัธยฐานของความเข้มข้นที่มีประสิทธิผล (EC 50 ) และค่าความเข้มข้นครึ่งหนึ่งของการยับยั้งสูงสุด (IC 50 ) ของไวรัสพื้นเมืองและไวรัสที่เกี่ยวข้องที่ทดสอบมีความคล้ายคลึงกับค่าของไวรัสไข้หวัดใหญ่ A(H1N1)pdm09 ของมนุษย์ที่ไวต่อยา

โดยรวมแล้ว ผลการศึกษาชี้ให้เห็นถึงความโน้มเอียงของสายเลือดไวรัส A(H5N1) 2.3.4.4b ในปัจจุบันที่จะจัดประเภทใหม่และโจมตีสมองและไขสันหลัง การค้นพบนี้เรียกร้องให้มีการเตรียมการร่วมกันเพื่อต่อสู้กับวิวัฒนาการและการแพร่กระจายของไวรัสทั่วทั้งทวีป และจำกัดผลกระทบของการระบาดใหญ่ที่เกิดจากไวรัส A(H5N1) ที่คล้ายคลึงกัน