Der Übermäßige Gebrauch Von Antiviralen Medikamenten Helfen Könnte Tödliche Grippe-Laut Studie

Der Übermäßige Gebrauch Von Antiviralen Medikamenten Helfen Könnte Tödliche Grippe-Laut Studie

Influenza-die Fähigkeit zu widerstehen die Auswirkungen der Billig und beliebt, Virostatika in Asien und Russland sollte dienen als ein warnendes Beispiel über die US-Pläne zur Nutzung der antiviralen Tamiflu im Falle der weit verbreiteten Vogelgrippe-Infektion beim Menschen, sagen die Wissenschaftler.

Die Forscher analysierten fast 700 Genom-Sequenzen der aviären influenza-Stämme zu dokumentieren, wo und Wann das virus entwickelt Resistenz gegen eine Klasse von antiviralen Medikamenten, den sogenannten adamantane sind und wie weit die resistenten Stämme verbreiten. Die Analyse deutet darauf hin, dass die weitverbreiteten antiviralen Medikaments verwenden können, beschleunigen die Entwicklung von Resistenzen bei Viren und resistente Stämme können entstehen und verbreiten sich schnell.

Die Ergebnisse dienen als eine Warnung an diejenigen, die überlegen, Tamiflu die nächste große antivirale Medikamente, sagen die Forscher. Tamiflu hat sich zu einem standard-Bestandteil von vielen Behörden, Wirtschaft und Gesundheit Organisation plant, bereiten Sie für eine lange befürchteten Pandemie-Grippe-Ausbruch, vor allem in dem Fall, dass die Vogelgrippe mutiert genug, um zu infizieren und Sie werden leicht übertragen zwischen den Menschen.

„Wir können nicht unbedingt sagen, was wir gesehen haben, in adamantane sind, ist predictive was passieren wird mit Tamiflu. Aber in den größeren dynamischen, vielleicht dient es als ein warnendes Beispiel“, sagte Daniel Janies, senior-Autor der Studie und ein außerordentlicher professor der biomedizinischen informatik an der Ohio State University.

„Bekämpfung der Infektion ist ein Wettrüsten, und wenn wir nicht schlau darüber, wie wir unsere Arme und verstehen die evolutionären Folgen, dann haben wir die Laufenden und Beschleunigung Probleme mit resistenten Mikroorganismen.“

Resistenz gegen adamantane sind unter Stämme der saisonalen Grippe Spike in Asien im Jahr 2002 und von 2006, die Agenten als praktisch wertlos weltweit als eine Behandlung für die Grippe, da mehr als 90 Prozent der Stämme entwickelt hatte, die eine Resistenz gegen die Medikamente.

Mit diesem wissen, Janies und Kollegen analysierten Hunderte von Vogelgrippe Genome isoliert von Vogel -, Katzen und Menschen beherbergt, die zwischen 1996 und 2007. Sie fand heraus, dass etwa ein Drittel dieser Proben trugen Mutationen, die Aktivierung der virus-Stämme, gegen die Auswirkungen der adamantane Drogen.

Die Forscher untersuchten auch Widerstand zum oseltamivir-basierte Agenten (Tamiflu ist der Markenname für oseltamivir-Phosphat), aber gefunden, dass weniger als 1 Prozent aller Proben waren resistent gegen diese Klasse von Medikamenten. Verschiedene Klassen von antiviralen Medikamenten Ziel influenza in unterschiedlicher Weise in der hosts‘ – Zellen.

Janies und Forscher von der Universität von Colorado und Kansas State University auch eine vier-dimensionale interaktive Karte, die Spuren der resistente Vogelgrippe-Linien, die zeigen, über die Zeit, wo Sie entstanden und wo Sie zogen, meist in Asien, sondern auch an einem europäischen Standort in Belgien. Die Karte projiziert, eine virtuelle Welt mit Hilfe von Google Earth und kann heruntergeladen werden unter: http://supramap.osu.edu/supramap/files/h5n1_677.kmz.

Die Studie ist online veröffentlicht in der Zeitschrift Infection, Genetics and Evolution.

So weit, die Vogelgrippe, die H5N1-Stamm des influenza-A-virus, eingeschränkt wurden, weniger als 400 menschliche Erkrankungen weltweit, aber das virus die Präsenz der Vögel führte zur Keulung von großen Populationen von infizierten Arten. Experten glauben, dass bis dato die Vogelgrippe auf Menschen übertragen werden nur von Kranken Vögeln. Aber der 63-Prozent Sterblichkeit unter den Menschen, wer hatte den virus geführt hat, zu globalen Bedenken, dass, wenn H5N1 waren zu hoch übertragbaren unter den Menschen, es könnte der Beginn einer influenza-Pandemie.

Janies und Kollegen erhalten 676 ganze Genome von influenza-A/H5N1-erhältlich in Genbank, einer öffentlichen Datenbank von Sequenzen, unterstützt durch die National Institutes of Health, Juni 2007. Sie werden dann verwendet, leistungsstarke Supercomputer zu analysieren, diese Genome und Ihrer verschiedenen Mutationen.

Adamantane sind Bekämpfung der influenza durch die Hemmung der Funktion von einem protein, das als die Membran, Ionenkanal, oder das M2-protein. Nach der rechnerische Vergleich der Vogelgrippe, die Genome, nach oben von einem Drittel der Stämme enthielt einen Schlüssel mutation verändert das M2-protein in einer Weise, die erlaubt, das virus zu entkommen, dass die inhibierenden Effekte von adamantane sind. Zu entziehen adamantane sind, Mutationen können auftreten an mehreren stellen auf dem protein, was darauf hindeutet, dass die Grippe kann sich in vielerlei Hinsicht gegen die Droge.

Die Forscher konnten auch zeigen, dass der Widerstand entwickelt, als Ergebnis der natürlichen Selektion, da der Vogelgrippe-virus-Stämme erlebt, dass Mutationen verändert das M2-protein zu entziehen, das Medikament öfter als man erwarten würde, durch Zufall. Manchmal dramatische änderungen im genetischen code, die auftreten, wenn verschiedene Stämme von Viren shuffle ganze Gene untereinander in einem Prozess, das sogenannte reassortment. Die Analyse bestimmt, dass jede reassortment, die aufgetreten sind, in das H5N1-Stämme untersucht wurden, führten nicht zu Resistenzen.

Die Studie zeigte auch, dass die mutation vermittelten Fälle von Resistenzen nicht zu starten, in der nur eine Sorte von Vogelgrippe. Eine resistente Sorte stammt ursprünglich aus China und verbreitete durch Südostasien, während ein anderer Stamm, der ursprünglich anfällig gegen adamantane sind verteilt auf Indonesien und dann eigenständig entwickelt-Widerstand in diesem Land. Die Google Earth-Karte bietet eine anschauliche Visualisierung von genau dort, wo in der Welt diese resistenten Linien entstanden ist und wo Sie sich ausbreiten.

Auf der Höhe Ihrer Popularität in China und Russland, die adamantane sind wurden Hinzugefügt, um over-the-counter kalt Medikamente und wurden auch Tiere in landwirtschaftlichen Einstellungen.

„Wir haben keine harten Daten auf, wie es verwendet wurde oder ob es passend oder unpassend verwendet, aber im Allgemeinen sind die Menschen setzen eine Menge von Antibiotika in die Umwelt jetzt,“ Janies sagte. „Wenn die Leute das tun, verändern Sie die selektive Landschaft. Das virus würde lieber bleiben in seiner Wildtyp-form, sondern, dass man getötet wird, durch das Medikament. So nach dem überleben der stärksten, eine leicht veränderte virus verbreitet sich, indem er die Flucht, die Wirkung der Droge.“

Forscher glauben, dass Tamiflu wurde nicht weit verbreitet, überall in der Welt mit Ausnahme von Japan, und kein Muster der Widerstand, ähnlich wie für die adamantane sind entstanden. Jedoch, jüngsten Berichte haben vorgeschlagen, eine Spitze des Widerstands gegen oseltamivir Stämme der saisonalen Grippe aufgetreten, in Nordeuropa und Kanada. In der Analyse der Vogelgrippe Genome, die Forscher suchten nach Mutationen, die das virus die Fähigkeit zu widerstehen, die oseltamivir-Klasse von Medikamenten, zu denen Tamiflu gehört. Diese Medikamente bekämpfen die Grippe, indem Sie die Hemmung der neuraminidase-protein in das virus.

„Widerstand zu Tamiflu war nicht annähernd so verbreitet wie Resistenzen gegen adamantane sind,“ Janies sagte. „Aber aufgrund unserer Ergebnisse wissen wir, Widerstand zu Tamiflu kann spontan auftreten, in der Natur, wir wissen, es kann bei Patienten auftreten, und wir wissen, Tamiflu ist weit verbreitet in Japan. Wir sollten auch weiterhin zu beobachten, für Widerstand, und verwenden Sie diese adamantane Geschichte als eine Warnung.“

Ein wichtiger Teil der Genom-Vergleich ist die Montage Supercomputer, die es den Forschern erlauben, komplexe Daten in einen Kontext.

„Genome sind dargestellt als rohe, teilweise kommentierten Zeichenketten von Buchstaben. Jedes Genom auf seine eigene, wissen Sie noch nicht viel, weil alles, was Sie sehen, ist ein einziger Staat. Was wir brauchen, um zu sehen, ist die Veränderung über die Zeit zu finden, die evolutionäre Geschichte. Das erfordert Rechenleistung zu entsprechen wie den Regionen des Genoms, die Daten in Ihrem Kontext und sehen die Flugbahn der änderung,“ Janies sagte.

Das Ergebnis nennt sich einen phylogenetischen Baum, der Dokumente, der gemeinsame Mutationen. Phylogenie ist die Untersuchung der evolutionären Beziehungen zwischen verschiedenen biologischen Arten, die geglaubt haben, einen gemeinsamen Vorfahren haben. In dieser Analyse, der phylogenetische Baum ist Projektion in Google Earth und animiert, um anzuzeigen, wenn die Mutationen entstanden und wo werden Arzneimittel-resistente Vogelgrippe-Stämme unterwegs sind.

Der Schlüssel zu einem anhaltenden Verfolgung von antiviralen Resistenzen wird die Breite Verfügbarkeit von genomischen Daten, Janies sagte. Die Technologie existiert, um die Arbeit zu tun, aber die weltweite Zusammenarbeit in der gemeinsamen Nutzung von Daten ist immer noch ein work in progress.“Nicht alle Viren werden isoliert, sequenziert, und nicht alle viralen Genome wurden sequenziert werden geteilt“, sagte er.Mit dieser Publikation, Janies und Kollegen getan haben, einige teilen Ihre eigenen, die Schaffung eines Dienstes für andere Forscher http://supramap.osu.edu. „Jeder kann dorthin gehen, hochladen genomen, und unser Computer berechnet dann einen Baum für Sie, und Sie beide, der Baum und das Baum gemappten Daten in die Erde. Wir Rollen unsere Methoden und unsere supercomputer für jedermann in der Welt zu tun, diese Art von Arbeit,“ Janies sagte.

Diese Forschung wird unterstützt durch das US Army Research Laboratory und dem US Army Research Office

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