Дослідники використали легеню 18-річного швейцарця, збережену з початку XX століття, для відтворення повного геному «іспанки» – іспанського грипу 1918 року. Це дослідження надало вченим нові деталі перебігу смертельної пандемії, яка забрала життя близько 100 мільйонів людей.

Міжнародна дослідницька група під керівництвом Базельського університету застосувала передові технології для вилучення слідів вірусу грипу з органу, збереженого у формаліні. Це були легені хлопця, який помер від важкої пневмонії в Кантональній лікарні (нині Університетській лікарні) в Цюриху. Орган зберігали в університетській медичній колекції з моменту загибелі його власника в липні 1918 року під час першої хвилі пандемії. За словами палеогенетика та професора археології Верени Шюнеманн з Базельського університету, її колеги вперше отримали доступ до геному грипу часів епідемії «іспанки» у Швейцарії 1918-1920 років.

Вчені скористалися новим протоколом секвенування РНК, призначеним для вилучення генетичної інформації з деградованої, хімічно обробленої тканини. Отримані дані вони порівняли з двома зразками геному вірусу грипу з Німеччини та Північної Америки. За результатами аналізу дослідники виявили три важливих способи адаптації цього штаму, які зробили його більш стійким та смертельним для людського організму. Ці адаптації закріпилися в геномі вірусу до самого кінця пандемії. Насамперед дві мутації дозволили вірусам обійти один з ключових імунних механізмів людини – систему MxA, противірусні білки, які зазвичай блокують реплікацію грипу. Завдяки їм іспанський грип також легше поширювався поміж людей. Третя мутація змінила форму поверхневого білка, відомого як гемаглютинін: віруси використовують його, щоб прикріплятися до клітин людини та проникати в них. Мутація гемаглютиніну спростила вірусу розпізнавання клітинних рецепторів людини, що також підвищило ефективність у зараженні.

Раніше вважалося, що ці мутації виникли пізніше на тлі розвитку пандемії. Проте їхня присутність у зразках вірусу першої хвилі влітку у Швейцарії свідчить про те, що вірус еволюціонував дуже швидко та був дуже поширеним ще до початку другої та найсмертоноснішої хвилі пандемії восени. Дослідники також помітили, що вірус «іспанки» з Цюриха мав незвичайну генетичну різноманітність у полімеразному сегменті (PB2), що вказує на змішування штамів або інші механізми природного відбору. Так, наприклад, порівняно з вірусом H1N1 2009 року, іспанський грип 1918 року демонстрував значно вищу варіативність ключових генів, пов’язаних із реплікацією та адаптацією до носія. Це дослідження показує, наскільки швидко віруси грипу вчаться уникати імунної системи та вміють адаптуватися до організмів різних людей. Не дивно, що вміння спритної адаптації також було відмінною рисою коронавірусу, який став героєм нашої останньої пандемії.

Окрім висновків про пластичність вірусу грипу, найцікавішою частиною цього дослідження був сам процес, за допомогою якого вчені відтворили геном «іспанки». Донедавна такий «вологий» зразок, який зберігався у формаліні протягом ста років, вважався непридатним для вилучення будь-якої генетичної інформації. Але тепер вичерпність генетичних даних, які дослідники змогли витягнути з тканини легень, слугує яскравою демонстрацією потенціалу розкриття секретів РНК та ДНК, що зберігаються у тисячах резервуарів у медичних і зоологічних колекціях по всьому світу. За словами авторів дослідження, стародавня генетична інформація може зберігатися протягом тривалого часу лише за дуже специфічних умов, тому вчені активно працюють над удосконаленням методів відновлення пошкоджених фрагментів РНК. Новий підхід дослідників, заснований на лігуванні, здатний захоплювати коротші генетичні фрагменти, зберігаючи дані про орієнтацію ланцюга.