Molekyylirakenne kertoo talven influenssaviruksesta

Molekyylirakenne kertoo talven influenssaviruksesta

Influenssaepidemia käynnistyi poikkeuksellisen aikaisin ja kehittyi keskimääräistä voimakkaammaksi pohjoismaissa ja läntisimmässä Euroopassa (Kansanterveys 1/1994). Pahin tilanne raportoitiin Tanskasta, jossa kliiniseen influenssaan sairastuneita kirjattiin epidemian lyhyen huippuvaiheen aikana enemmän kuin koskaan vuoden 1968 suuren influenssapandemian jälkeen.

Epidemian aiheutti kaikkialla influenssa A-virusten H3N2-alatyyppiin kuuluva virus. Epidemian ärhäkkyyden syitä on etsitty viruksen molekyylirakenteesta.

Voimakas epidemia on yleensä ollut seuraus viruksessa tapahtuneista antigeenimuutoksista. Niiden avulla virus on kyennyt väistämään väestön immuniteetin. Epideemistä ärhäkkyyttä lisänneet muutokset ovat tapahtuneet vuosien varrella lähinnä viruksen pinnalta sojottavissa HA-molekyyleissä, joilla virus tarttuu isäntäsoluunsa. Tarttumiskohdan (reseptoritasku) ympäristön epitooppeihin kiinnittyvät vasta-aineet estävät tarttumisen ja katkaisevat tehokkaasti infektion. Juuri nämä vasta-aineet väestössä merkitsevät immunologista valintapainetta, joka johtaa influenssavirukselle tyypilliseen nopeaan antigeenievoluutioon.

Jotta influenssarokote suojaisi, rokotteeseen valittujen virusten on vastattava antigeenisesti epideemisiä viruksia. Kiivaan antigeenievoluution vuoksi rokoteviruksia joudutaan vaihtamaan tavan takaa. WHO antaa rokotteen kokoonpanosta suosituksen vuosittain. Yli 100 laboratoriota valvoo virusten muuntumista eri puolilla maailmaa, Suomessa KTL.

Oheinen kuvasarja kertoo miten talven 1993-94 suomalaisvirus poikkesi syksyn 1992 (kuva 2) ja syksyn 1993 (kuva 3) rokoteviruksista sekä edellisten talvien (1992-93, kuva 4; 1991-92, kuva 5) epideemisistä viruksistamme. Kuvasarja perustuu KTL:ssa suoritettuihin tutkimuksiin, joissa sekvensoitiin suomalaisten virusten HA-geeni ja paikallistettiin sen määräämät aminohapot kolmiulotteisessa molekyylimallissa.

Kuva 1. Kaavakuva influenssaviruksesta ja suurennettu (atomitarkka) osakuva viruksen pinnan HA-monomeerin muuntelevasta kärkiosasta (normaalisti trimeeri).

Virus tarttuu isäntäsoluunsa reseptoritaskun avulla. HA:n kärkiosa on 328 aminohappoa pitkä glykoproteiini. Seuraavissa kuvissa HA- monomeeristä on näkyvissä vain molekylin

toisen palstan alkuun

runko, jonka mutkat vastaavat todellista 3-ulotteista rakennetta.

Kuva 2. Talven 1993-94 suomalaisvirus poikkesi syksyn 1992 rokoteviruksesta (A/Beijing/353/89) 10-11 aminohapon osalta (merkitty tummennettuina ja varustettu sijaintia kuvaavalla numerolla), joista monet sijaitsivat antigeenisesti tärkeillä alueilla reseptoritaskun lähellä. Viime syksynä oli paikallaan luopua tästä rokoteviruksesta.

Kuva 3. Talven 1993-94 suomalaisvirus poikkesi syksyn 1993 rokoteviruksesta (A/Beijing/32/92) 6-7 aminohapon osalta. Uusi rokotevirus vastasi hyväksyttävästi, mutta ei täysin tyydyttävästi epideemistä virusta. Vasta-ainetutkimusten mukaan rokotteella saavutettiin noin 80 prosentin suoja. Vain harvoin rokotevirus käytännössä täydellisesti vastaa epideemistä virusta.

Kuva 4. Talven 1993-94 suomalaisvirus poikkesi vain 2-3 aminohapon osalta edellisen talven (1992-93) epideemisestä viruksesta. Muutos ei merkinnyt riittävää antigeenista eroa, että se selittäisi viimetalvisen epidemiamme ärhäkkyyden. Hollannissa eristettiin myös voimakkaammin poikkeavia viruksia (J.C. de Jong: henkilökohtainen tiedonanto). Vielä ei tiedetä missä määrin näitä viruksia esiintyi muualla.

Kuva 5. Talven 1993-94 suomalaisvirus poikkesi 12-13 aminohapon osalta talven 1991-92 epideemisestä viruksestamme. Tämä ero merkitsi tuntuvaa antigeenieroa. Viime talvisen epidemiamme voimakkuutta saattoi lisätä vielä talvella 1992-93 väestöä suojanneiden heterologisten vasta-aineiden lasku. On myös mahdollista, että epidemian puhtia lisäsi mutaatio jossain muussa kuin viruksen HA-geenissä. HA-molekyylissä tapahtuneiden glykosylaatiomuutosten osuutta tutkitaan, samoin sitä miten laboratoriossa esiin tulleet viruksen lisääntymiskyvyn muutokset vaikuttivat epidemian ärhäkkyyteen.

Ensi syksynä käyttöön tulevan influenssarokotteen koostumus muuttuu H3N2-virusten osalta. WHO suosittaa, että uudet rokotevirukset vastaisivat antigeenisesti seuraavia referenssiviruksia: A/Shangdong/9/93(H3N2), A/Singapore/6/86(H1N1) ja B/Panama/45/90.

Lisätietoja rokoteviruksista: WHO Weekly Epidemiological Record 1994;69:53-56.

Reijo Pyhälä,
Niina Ikonen, KTL

 

Aineistoa lainattaessa lähde mainittava!