Wieloinstytucjonalne badanie nad dengą, prowadzone przez naukowców z Indyjskiego Instytutu Naukowego (IISc), pokazuje, jak wirus wywołujący tę chorobę ewoluował dramatycznie w ciągu ostatnich kilku dekad na subkontynencie indyjskim.

Przypadki dengi – choroby wirusowej przenoszonej przez komary – stale rosną w ciągu ostatnich 50 lat, głównie w hrabstwach Azji Południowo-Wschodniej. A jednak w Indiach nie ma zatwierdzonych szczepionek przeciwko dendze, chociaż niektóre szczepionki zostały opracowane w innych krajach.

„Próbowaliśmy zrozumieć, jak różne są warianty indyjskie i odkryliśmy, że bardzo różnią się one od oryginalnych szczepów użytych do opracowania szczepionek” – mówi Rahul Roy, profesor nadzwyczajny na Wydziale Inżynierii Chemicznej (CE), IISc, i autorem korespondencyjnym badania opublikowanego w Patogeny PLoS. On i jego współpracownicy zbadali wszystkie dostępne (408) sekwencje genetyczne szczepów indyjskiej dengi od zakażonych pacjentów, zebrane w latach 1956-2018 przez innych, a także przez sam zespół.

Istnieją cztery szerokie kategorie – serotypy – wirusa dengi (denga 1, 2, 3 i 4). Korzystając z analizy obliczeniowej, zespół zbadał, jak bardzo każdy z tych serotypów odbiegał od sekwencji swoich przodków, od siebie nawzajem i od innych sekwencji globalnych. „Odkryliśmy, że sekwencje zmieniają się w bardzo złożony sposób” — mówi Roy.

Do 2012 roku dominującymi szczepami w Indiach były denga 1 i 3. Jednak w ostatnich latach denga 2 stała się bardziej dominująca w całym kraju, podczas gdy denga 4 – niegdyś uważana za najmniej zaraźliwą – obecnie tworzy dla siebie niszę w południowych Indiach, odkryli naukowcy. Zespół starał się zbadać, jakie czynniki decydują o tym, który szczep jest dominujący w danym momencie. Jednym z możliwych czynników może być wzmocnienie zależne od przeciwciał (ADE), mówi Suraj Jagtap, doktorant w CE i pierwszy autor badania.

Jagtap wyjaśnia, że ​​czasami ludzie mogą zostać zarażeni najpierw jednym serotypem, a następnie rozwinąć wtórną infekcję innym serotypem, co prowadzi do poważniejszych objawów. Naukowcy są przekonani, że jeśli drugi serotyp jest podobny do pierwszego, przeciwciała we krwi gospodarza powstałe po pierwszej infekcji wiążą się z nowym serotypem i wiążą się z komórkami odpornościowymi zwanymi makrofagami. Ta bliskość pozwala przybyszowi na infekcję makrofagów, co powoduje, że infekcja jest poważniejsza. „Wiedzieliśmy, że ADE zwiększa dotkliwość, [but] Chcieliśmy wiedzieć, czy może to również zmienić ewolucję wirusa dengi” – dodaje Jagtap.

W danej chwili w populacji wirusów istnieje kilka szczepów każdego serotypu. Przeciwciała wytworzone w organizmie człowieka po pierwotnym zakażeniu zapewniają całkowitą ochronę przed wszystkimi serotypami przez około 2-3 lata. Z biegiem czasu poziom przeciwciał zaczyna spadać, a ochrona przed serotypami krzyżowymi zostaje utracona. Naukowcy proponują, że jeśli organizm zostanie zainfekowany w tym czasie podobnym – nie identycznym – szczepem wirusowym, wówczas ADE włączy się, dając ogromną przewagę temu nowemu szczepowi, powodując, że stanie się on dominującym szczepem w populacji. Taka przewaga utrzymuje się jeszcze przez kilka lat, po czym poziom przeciwciał staje się zbyt niski, aby coś zmienić. „To właśnie jest nowością w tym artykule” — mówi Roy. „Nikt wcześniej nie wykazał takiej współzależności między wirusem dengi a odpornością populacji ludzkiej”. Naukowcy uważają, że prawdopodobnie dlatego ostatnie szczepy Dengi 4, które wyparły szczepy Denga 1 i 3, były bardziej podobne do tych ostatnich niż ich własne szczepy Denga 4.

Takie spostrzeżenia są możliwe tylko dzięki badaniu choroby w krajach takich jak Indie z nadzorem genomowym, wyjaśnia Roy, ponieważ wskaźniki infekcji były tam historycznie wysokie, a ogromna populacja nosi przeciwciała z poprzedniej infekcji.