Вірус грипу зумів почати масштабну епідемію не раніше, ніж навчився швидко розмножуватися в клітинах людини.
Завдяки сучасним молекулярно-генетичним методам ми могли з самого початку коронавірусної епідемії дізнаватися про вірус SARS-CoV-2 все, що тільки можна: який у нього геном, з якими вірусами він у спорідненні, які мутації в ньому з'являються і як вони допомагають йому виживати в нашому організмі. За часів знаменитої «іспанки», яка вразила світ у 1918 році, ніяких методів читання геному ще й в помині не було, та й взагалі ніхто навіть не підозрював, що нуклеїнові кислоти (ДНК і РНК) мають відношення до спадковості - їх вважали просто клітинним сховищем фосфору. Вірусну ж природу збудника іспанського грипу визначили тільки в 1930 році.
І тому зараз, коли ми хочемо дізнатися якісь особливості того вірусу, доводиться витягувати його РНК (віруси грипу зберігають свої гени в РНК, а не в ДНК) з останків тих, хто помер наприкінці 10-х років XX століття. РНК набагато більш тендітна молекула, ніж ДНК, що додає проблем - якщо ДНК можна витягти з останків, що пролежали в якихось геологічних пластах сотню тисяч років, то для РНК потрібні спеціальні умови зберігання, інакше вона просто зруйнується.
Досі у дослідників на руках було вісімнадцять зразків вірусу іспанського грипу. Але за їхніми геномами складно було зрозуміти, як змінювався вірус - повні геноми належали вірусам з 1918 року, тобто з епідемічного піку. І ось зараз співробітникам Інституту Роберта Коха разом з колегами з Цюріхського університету, Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі та інших наукових центрів вдалося знайти ще один повний вірусний геном. Для цього довелося проаналізувати тринадцять зразків легких, законсервованих у формаліні - вони належали людям, які померли від грипу та інших бронхіальних інфекцій у період з 1913 по 1920 рр. Особливо вдалим виявилося те, що повний геном вірусу грипу, який вдалося прочитати зараз, належав вірусу до 1918 року, тобто до того, як епідемія увійшла в повну силу.
У статті в Nature Communications сказано, що хвилі епідемії і піки смертності траплялися тоді, коли у вірусу з'являлися певні мутації в РНК-залежній РНК-полімеразі. Так називається фермент, який на шаблоні однієї молекули РНК синтезує її копію. Ця полімераза потрібна вірусу для розмноження. Чим активніше вона працює, тим більше вірусних частинок утворюється в одиницю часу, відповідно, тим складніше організму справлятися з інфекцією. Звичайно, епідемії сприяли й інші фактори, і не в останню чергу те, що вона припала на роки Першої світової війни. Однак якщо говорити про молекулярно-генетичні причини, то зліт вірусу грипу в 1918 році пов'язаний з тим, що він навчився швидше звичайного розмножуватися в клітинах людини. У вірусній полімеразі можуть бути різні мутації, що підвищують її активність більшою або меншою мірою, і якщо на додачу подивитися вже цілеспрямовано на полімеразні гени в інших зразках вірусу, то можна побачити, що в них мутації-покращувачі збігаються з іншими епідемічними піками «іспанки», нехай і менш вираженими.
Згодом іспанський грип став звичайним сезонним грипом штаму H1N1. Раніше вважалося, що для цього його гени повинні були сильно змішатися з генами інших вірусів грипу. Геномна РНК у вірусів грипу складається з декількох окремих фрагментів, і якщо в клітку одночасно проникнуть різні штами, то потім з клітини вийдуть вірусні частинки з різними комбінаціями геномної РНК, і такі частинки будуть відрізнятися за властивостями від батьківських. Автори роботи такого розвитку подій не заперечують, проте, за їхніми даними, іспанський грип міг перетворитися на сезонний H1N1 сам, без гібридизації з іншими штаммами. У другій половині XX століття він перестав бути головним сезонним грипом, поступившись цим місцем іншим варіаціям вірусу.
Хоча нові дані розповідають про давно минулу епідемію, тим не менш, вони можуть бути корисні і зараз. По-перше, грип нікуди не пішов, і якщо ми будемо знати, як він змінювався в минулому, це може допомогти передбачити, як він буде змінюватися в майбутньому. (Зрештою, епідемія грипу в СРСР в 1977 році і свинячий грип 2009 року були викликані тим же H1N1.) А по-друге, крім грипу є й інші віруси з великим епідемічним потенціалом, і ті еволюційні закономірності, яким підпорядковується грип, цілком можуть працювати і з його колегами.