Грипп: мутации и вакцинация

Летом 2025 года ученые всего мира забили тревогу: появилась новая разновидность вируса гриппа A(H3N2), названная субкладой K. С 25 августа по 20 октября в Великобритании, например, 87% всех обнаруженных вирусов гриппа H3N2 составляла именно эта версия. Тот же подтип присутствует в большинстве образцов гриппа в Японии. Он был обнаружен также в Северной Америке.

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

Алисия Бадд, руководитель группы по наблюдению за распространением гриппа внутри страны в Центрах по контролю и профилактике заболеваний (CDC), заявила журналу JAMA, что участники ее группы наблюдают увеличение доли субклады K H3N2 в США: если летом 2025 года на субкладу K приходилось около 40% случаев заболевания, вызванных вирусами H3, то в декабре к этой версии относилось около 90% случаев.

Опасения экспертов в области здравоохранения связаны в первую очередь с тем, что формула противогриппозной вакцины на 2025–2026 годы не включает новый штамм, поскольку была разработана за четыре месяца до того, как он появился в отчетах по эпидемиологическому надзору. Субклада К получила семь новых мутаций по сравнению с прошлогодним штаммом, включенным в вакцину этого года. Ученые предполагают, что появление нового варианта A(H3N2), вероятно, приведет к снижению эффективности вакцин против гриппа в этом году и еще одному тяжелому сезону.

Грипп и его разновидности

Вирусы гриппа бывают четырех типов: A, B, C и D. Тип А способен поражать как людей, так и животных, тип В циркулирует только в человеческой популяции. Тип С тоже заражает только людей, вызывая легкое течение болезни; иммунитет к нему часто вырабатывается в детстве. Грипп типа D опасен лишь для крупного рогатого скота.

Эпидемии и пандемии вызывает чаще всего вирус типа А, который обозначается буквами H и N — это сокращение от слов «гемагглютинин» и «нейраминидаза». Так называются поверхностные белки, или «шипы», с внешней стороны вирусной мембраны. Гемагглютинин и нейраминидаза вирусов гриппа — антигены, они распознаются иммунной системой и способны вызывать иммунный ответ, включая выработку антител, которые борются с инфекцией. Это важнейшие белки для размножения вируса типа A. С помощью гемагглютинина вирион гриппа проникает в клетку, с помощью нейраминидазы из нее выходит и распространяется на другие клетки. Сейчас выделено 18 подтипов гемагглютинина и 11 подтипов нейраминидазы, что дает в общем 198 вариантов вируса. Подтипы обозначаются цифрами. Например, широко известен подтип H1N1, вызвавший пандемии «испанки» в 1918 году (по оценкам, унесла жизни от 20 млн до 100 млн человек) и свиного гриппа в 2009 году (около 400 тыс. погибших). В 2003–2025 годах была эпидемия птичьего гриппа, порожденная вирусом A/H5N1, с относительно небольшим числом смертей.

Вирус A(H3N2), появившийся в человеческой популяции в 1968 году, привел к вспышке «гонконгского гриппа» — одной из самых тяжелых пандемий гриппа в ХХ веке. По оценкам, от болезни умерли от 1 млн до 3 млн людей в мире. С тех пор A(H3N2) непрерывно циркулирует, вызывая наиболее опасные эпидемии и пандемии с высокой заболеваемостью и избыточной смертностью, особенно среди пожилых людей. Например, зимой 2022–2023 годов, когда A(H3N2) доминировал, в Великобритании было зарегистрировано 16 тыс. смертей, связанных с гриппом, по сравнению с 8 тыс. в предыдущем сезоне.

Антигенный сдвиг

Такая «агрессивность» вируса A(H3N2) обусловлена высокой изменчивостью, которая реализуется двумя способами. Один из них — антигенный шифт, или сдвиг. Сдвиг — это резкое и существенное изменение вируса гриппа А, приводящее к появлению новых модификаций поверхностных белков. Именно этот вид мутаций вируса порождает пандемии. Сдвиг происходит в том случае, если в клетку попадают одновременно два разных вирусных штамма. Они обмениваются наследственной информацией, и потомство наследует непредсказуемую комбинацию генов, в результате чего возникают новые разновидности вируса. Такие вирусы называют рекомбинантами, или реассортантами, и они оказывают более сильное патогенное воздействие, чем те, от которых произошли. Реассортанты чаще всего появляются в результате взаимодействия вирусов гриппа людей и животных. Так, причиной пандемии 2009 года стал вирус H1N1 с генами вирусов, происходящих от свиней, людей и птиц.

Когда происходит сдвиг, образуется настолько обновленный, непривычный вирус, что у большинства населения практически нет иммунитета к нему. Хорошая новость в том, что антигенный сдвиг бывает нечасто: за последние 100 лет случилось всего четыре пандемии гриппа.

Дрейф антигенов

Второй способ изменения вируса гриппа называется дрейфом антигенов. Он приводит к случайным мутациям в генах вирусов гриппа, в результате которых незначительно меняются поверхностные белки-антигены гемагглютинин и нейраминидаза. Изменения, связанные с антигенным дрейфом, происходят непрерывно по мере репликации, или размножения, вирусов гриппа, то есть заражения хозяина и образования собственных копий. Именно антигенный дрейф вызвал к жизни подтип К вируса A(H3N2).

Дрейф антигенов хоть и непредсказуем, зато не очень опасен. По крайней мере, он не приводит к пандемиям, в отличие от антигенного сдвига.

Небольшие генетические изменения, происходящие в результате дрейфа антигенов, обычно приводят к появлению нескольких разных вирусов, которые тем не менее тесно связаны друг с другом и, как правило, обладают сходными антигенными свойствами. Это означает, что антитела, которые иммунная система вырабатывает против одного вируса гриппа, скорее всего, будут распознавать антигенно похожие варианты и реагировать на них (это называется перекрестной иммунизацией).

Однако мутации в гемагглютинине и нейраминидазе со временем накапливаются, в результате появляются варианты, антигенно отличающиеся, или антигенно дрейфующие, от исходного вируса, а значит, антитела человека связываются с вирусом иначе или не связываются вовсе, что приводит к потере или снижению защиты от данного конкретного варианта. Антигенный дрейф может привести к повторному заражению гриппом того же типа, поскольку антигенные свойства вируса изменились настолько, что существующие антитела человека не могут эффективно распознать и нейтрализовать новый вариант.

Антигенный дрейф — основная причина ежегодного пересмотра и обновления состава вакцин против гриппа, предназначенных для воздействия на один или несколько поверхностных белков-антигенов. Это делается для того, чтобы они шли в ногу с эволюцией вирусов гриппа.

Универсальная вакцина

Однако бывает так, что прогноз Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), под эгидой которой происходит формирование состава вакцины от гриппа на предстоящий сезон, оказывается ошибочным. Так случилось, например, в 2014 году, пишет журнал Nature. На основе данных эпидемиологического надзора за циркулирующими штаммами ВОЗ для вакцины выбрала четыре. Одним из них оказался штамм вируса H3N2, наиболее распространенный в тот момент. Но осенью, когда вакцину начали применять, выяснилось, что преобладает другой вариант вируса, и эффективность вакцины составила всего 6%. Сезон гриппа в Северном полушарии был тяжелее пяти предыдущих и длился на несколько недель дольше, чем все сезоны минувшего десятилетия.

«Хотелось бы иметь более эффективные вакцины от гриппа, которые могли бы предотвратить заболевание»,— заявила медицинскому журналу JAMA Дженнифер Нуццо, профессор эпидемиологии, директор Центра пандемий в Школе общественного здравоохранения Брауновского университета (США).

Эту проблему ученые пытаются решить путем разработки универсальной вакцины против гриппа, способной обеспечить защиту от широкого спектра штаммов и куда более действеннее нынешних, эффективных не более чем на 40–60%. В случае ее создания не будет необходимости проводить ежегодные совещания ВОЗ для определения формулы очередной сезонной вакцины и вакцинировать население каждый год тоже не придется.

Для универсальной вакцины ученые ищут стабильные участки вируса, а не изменчивые «шипы». Один из таких стабильных фрагментов — стеблевой домен гемагглютинина, или «ножка», которой головная часть гемагглютинина крепится к мембране вириона. Именно этот фрагмент использует группа американских ученых, работающих над универсальной вакциной на основе химерного гемагглютинина (химера — это организм, состоящий из генетически разнородных клеток). Специалисты создают новые версии вируса, беря «стебли» H1 и заменяя его головные части «головками» других подтипов, таких как H14 или H8. «Мы пытаемся обмануть иммунную систему, заставив ее атаковать ту часть вируса гриппа, которую она обычно не атакует»,— сообщил журналу Nature Флориан Краммер, вакцинолог из Медицинской школы Икана на горе Синай в Нью-Йорке, участник группы по разработке универсальной вакцины против вируса гриппа на основе химерного гемагглютинина.

Встречаясь с химерным белком (например, «стеблем» H1 и «головкой» H8), иммунная система распознает ту часть, которую уже видела («стебель»), и реагирует на нее. «Это ослабляет реакцию на “головку” и усиливает реакцию на “стебель”»,— говорит Краммер.

В 2020 году вакцину протестировали в небольшом клиническом исследовании первой фазы, показавшем, что она индуцирует большое количество антител, нацеленных на «стебель» H1. Следующий шаг — провести похожий эксперимент со «стеблем» H3 и объединить результаты.

Другие ученые делают ставку на консервативные внутренние структурные белки вируса гриппа и тоже получают неплохие результаты — пока в животной модели. При этом многие представители науки скептически относятся к возможности разработки универсальной вакцины. Так, микробиолог Николас Хитон из Университета Дьюка в Дареме, Северная Каролина, США, команда которого тоже участвует в этом процессе, заявил Nature: «Мне кажется, мы еще до начала исследований даем обещание, которое никогда не сможем выполнить. Если бы мы создали вакцину, которая была бы в десять раз лучше той, что у нас есть, она каждый год спасала бы миллионы людей. И тем не менее это не было бы универсальной вакциной».

Елена Туева