การตรวจพบไวรัสไข้หวัดนก H5N1 ในสุกรที่เลี้ยงในฟาร์มขนาดเล็กในรัฐออริกอน เมื่อวันที่ 31 ตุลาคม 2567 ถือเป็นพัฒนาการสำคัญในการระบาดที่กำลังดำเนินอยู่ในสหรัฐอเมริกา นี่เป็นกรณีแรกที่ยืนยันการติดเชื้อในสุกร หลังจากที่มีการตรวจพบการติดเชื้ออย่างแพร่หลายในสัตว์ปีก นกป่า และโคนมในหลายรัฐ สุกรที่ติดเชื้อซึ่งไม่แสดงอาการป่วยถูกพบในฟาร์มที่เคยตรวจพบไข้หวัดนกในสัตว์ปีกมาก่อน สุกรทั้งหมดในฟาร์มถูกทำลายเพื่อเป็นมาตรการป้องกัน และฟาร์มดังกล่าวถูกกักกันโรค

 

การเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องของผู้ติดเชื้อ—ทั้งในสัตว์ฟาร์มและมนุษย์—ทำให้ผู้เชี่ยวชาญบางท่านกังวลเกี่ยวกับความเสี่ยงของการระบาดในวงกว้างของไวรัสที่อาจก่อให้เกิดการระบาดใหญ่นี้ ไวรัสไข้หวัดใหญ่มีคุณลักษณะหลายประการที่ทำให้เหมาะสมกับสิ่งนี้: ประการแรก พวกมันกลายพันธุ์อย่างต่อเนื่องในกระบวนการที่เรียกว่าการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม (genetic drift) ซึ่งเป็นเหตุผลที่คุณต้องฉีดวัคซีนไข้หวัดใหญ่ใหม่ทุกปี หากมีการกลายพันธุ์มากพอในลักษณะที่เหมาะสม ไวรัสจะเกิดการก้าวกระโดดทางพันธุกรรมที่เรียกว่าการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมแบบฉับพลัน (genetic shift) ซึ่งอาจทำให้มันสามารถก่อให้เกิดการระบาดใหญ่ได้

 

เครื่องมือสำคัญของไวรัสไข้หวัดใหญ่อีกส่วนหนึ่งคือสิ่งที่เรียกว่าการจัดเรียงใหม่ (reassortment) สารพันธุกรรมของไวรัสไข้หวัดใหญ่ประกอบด้วย RNA 8 ท่อน เมื่อไวรัสหลายตัวติดเชื้อในเซลล์เดียวกันและเพิ่มจำนวน พวกมันสามารถแลกเปลี่ยนท่อนจีโนมเหล่านี้ ทำให้เกิดการรวมตัวที่เป็นไปได้ 256 แบบ การจัดเรียงใหม่นี้สามารถสร้างไวรัสที่มีคุณลักษณะของไวรัสต้นกำเนิดทั้งสอง ซึ่งอาจทำให้มันแพร่กระจายได้ง่ายขึ้นและรุนแรงขึ้น กระบวนการนี้เชื่อว่าได้สร้างไข้หวัดหมู H1N1 ในปี 2009 จากการผสมระหว่างสายพันธุ์ไวรัสไข้หวัดหมูของสหรัฐฯ และยุโรป ทำให้เกิดการระบาดใหญ่ (ซึ่งโชคดีที่มีความรุนแรงน้อย)

 

การตรวจพบไวรัสไข้หวัดนก H5N1 ในสุกรถือเป็นเรื่องที่น่ากังวลมากกว่าการพบในโค ด้วยเหตุผลสำคัญหลายประการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพิจารณาในแง่ของตัวรับบนเซลล์และไวรัส:

 

1. สุกรในฐานะ 'แหล่งผสมพันธุ์ไวรัส': ด้วยลักษณะพิเศษของตัวรับบนผิวเซลล์ สุกรจึงมีความไวต่อการติดเชื้อจากทั้งไวรัสไข้หวัดใหญ่ของนกและมนุษย์ เมื่อไวรัสทั้งสองชนิดเข้าไปเพิ่มจำนวนในเซลล์เดียวกัน ก็อาจเกิดการแลกเปลี่ยนสารพันธุกรรมระหว่างกัน จนกลายเป็นไวรัสสายพันธุ์ใหม่ที่มีศักยภาพในการแพร่เชื้อสู่มนุษย์ได้ง่ายขึ้น สุกรจึงเปรียบเสมือน 'หม้อต้ม' ที่หลอมรวมคุณสมบัติของไวรัสจากทั้งสองแหล่งเข้าด้วยกัน

- สุกรมีตัวรับทั้งชนิด α2,3-linked และ α2,6-linked sialic acid ในระบบทางเดินหายใจ

- ส่วนหนามของไวรัสไข้หวัดนกมีความชอบจับกับตัวรับ α2,3-linked sialic acid

- ส่วนหนามของไวรัสไข้หวัดใหญ่ในมนุษย์มีความชอบจับกับตัวรับ α2,6-linked sialic acid

- การมีตัวรับทั้งสองชนิดบนผิวเซลล์ของสุกรทำให้สามารถติดเชื้อร่วมกันได้ทั้งไวรัสจากนกและมนุษย์ ซึ่งเอื้อต่อการแลกเปลี่ยนพันธุกรรม

ในทางตรงกันข้าม โคมีเพียงตัวรับชนิด α2,3-linked sialic acid เป็นหลัก ทำให้เหมาะสมน้อยกว่าในการเป็นหม้อผสมสำหรับไวรัสที่ปรับตัวเข้ากับมนุษย์

 

2. การแพร่เชื้อทางระบบหายใจ: ไวรัสไข้หวัดใหญ่มักส่งผลกระทบต่อระบบทางเดินหายใจในสุกรเช่นเดียวกับในมนุษย์ ซึ่งเพิ่มโอกาสในการแพร่เชื้อ

ทางอากาศระหว่างสุกรและสู่มนุษย์

- การมีตัวรับที่เหมาะสมจำนวนมากในระบบทางเดินหายใจของสุกรช่วยให้ไวรัสสามารถเพิ่มจำนวนและแพร่กระจายได้อย่างมีประสิทธิภาพ

- เซลล์เยื่อบุทางเดินหายใจของสุกรมีการแสดงออกของตัวรับ α2,6-linked sialic acid ในระดับสูง คล้ายกับเซลล์ทางเดินหายใจส่วนบนของมนุษย์

ในโค พบว่าไวรัส H5N1 สามารถแพร่กระจายไปทั่วร่างกาย รวมถึงในน้ำนม แต่การแพร่เชื้อทางระบบหายใจดูจะมีประสิทธิภาพน้อยกว่า ซึ่งน่าจะเป็นผลมาจากความแตกต่างในการกระจายตัวและระดับการแสดงออกของตัวรับในเนื้อเยื่อระบบหายใจของโค

 

3. การใกล้ชิดกับมนุษย์: สุกรมักถูกเลี้ยงในระยะใกล้ชิดกับมนุษย์มากกว่าโค โดยเฉพาะในฟาร์มขนาดเล็กหรือการเลี้ยงในบ้าน ซึ่งเพิ่มโอกาสในการแพร่เชื้อระหว่างสุกรและมนุษย์

- ความคล้ายคลึงของรูปแบบตัวรับระหว่างเซลล์ระบบหายใจของสุกรและมนุษย์เพิ่มความเสี่ยงในการแพร่เชื้อข้ามสายพันธุ์

- การสัมผัสใกล้ชิดเป็นเวลานานอาจทำให้เกิดการกลายพันธุ์ที่ปรับตัวในโปรตีนส่วนหนามของไวรัส โดยเฉพาะ hemagglutinin (HA) เพื่อจดจำตัวรับของมนุษย์ได้ดีขึ้น

 

4. หลักฐานทางประวัติศาสตร์: สุกรเคยมีส่วนเกี่ยวข้องกับการระบาดของไข้หวัดใหญ่ในอดีต โดยเฉพาะอย่างยิ่งการระบาดของ H1N1 "ไข้หวัดหมู" ในปี 2009 ในขณะที่ไม่มีประวัติการระบาดในลักษณะนี้ในโค

- สายพันธุ์ H1N1 ที่ระบาดในปี 2009 มียีนส์จากไวรัสไข้หวัดใหญ่ของมนุษย์ นก และสุกรผสมกัน แสดงให้เห็นถึงบทบาทของสุกรในการผสมพันธุ์ของไวรัส

- ความสามารถของเซลล์สุกรในการสนับสนุนการเพิ่มจำนวนของไวรัสไข้หวัดใหญ่หลากหลายสายพันธุ์เพิ่มโอกาสในการเกิดไวรัสสายพันธุ์ใหม่

5. การปรับตัวเข้ากับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม: การตรวจพบ H5N1 ในสุกรอาจบ่งชี้ว่าไวรัสกำลังปรับตัวให้เข้ากับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมได้ดีขึ้น ซึ่งเป็นขั้นตอนสำคัญสู่การแพร่เชื้อระหว่างมนุษย์

- การกลายพันธุ์ในส่วนประกอบของเอนไซม์โพลิเมอเรส โดยเฉพาะในหน่วยย่อย PB2 (เช่น E627K) สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการเพิ่มจำนวนในเซลล์สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม

- การเปลี่ยนแปลงในโปรตีนหนาม HA สามารถเปลี่ยนแปลงความชอบในการจับกับตัวรับ ซึ่งอาจเพิ่มความสามารถในการจับกับตัวรับบนเซลล์มนุษย์

แม้ว่าการพบ H5N1 ในโคก็น่ากังวล แต่การก้าวกระโดดไปสู่สุกรถือเป็นขั้นตอนที่สำคัญกว่าในทิศทางนี้ เนื่องจากความคล้ายคลึงที่มากกว่าระหว่างตัวรับบนผิวเซลล์และการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันของสุกรและมนุษย์

 

6. การเพิ่มจำนวนอย่างรวดเร็ว: สุกรสามารถสนับสนุนการเพิ่มจำนวนของไวรัสไข้หวัดใหญ่ได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งอาจทำให้เกิดวิวัฒนาการของไวรัสได้เร็วขึ้น

- การมีตัวรับที่เหมาะสมและปัจจัยจากเซลล์เจ้าบ้านในเซลล์สุกรช่วยให้ไวรัสสามารถเข้าสู่เซลล์และเพิ่มจำนวนได้อย่างมีประสิทธิภาพ

- การเพิ่มจำนวนอย่างรวดเร็วเพิ่มโอกาสในการเกิดการกลายพันธุ์ที่อาจเพิ่มความสามารถในการแพร่เชื้อหรือความรุนแรงของโรค

สิ่งสำคัญที่ต้องตระหนักคือ แม้ว่าการพบ H5N1 ในสุกรจะถือว่าน่ากังวลมากกว่า แต่การตรวจพบไวรัสไข้หวัดนกในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทุกชนิด รวมถึงโค ล้วนได้รับการพิจารณาอย่างจริงจังจากเจ้าหน้าที่สาธารณสุข การระบาดในโคนมเมื่อเร็วๆ นี้ก็สร้างความกังวลอย่างมากและอยู่ภายใต้การเฝ้าระวังอย่างใกล้ชิด ทั้งสองสถานการณ์ต้องการการเฝ้าระวังและมาตรการควบคุมอย่างเข้มงวดเพื่อปกป้องสุขภาพของสัตว์และมนุษย์

 

นอกเหนือจากตัวรับ sialic acid ที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้ งานวิจัยล่าสุดได้ระบุปัจจัยเซลล์อื่นๆ ที่มีบทบาทสำคัญในการเข้าสู่เซลล์และการเพิ่มจำนวนของไวรัสไข้หวัดใหญ่:

- C-type lectins: C-type lectins บางชนิด เช่น DC-SIGN และ L-SIGN สามารถทำหน้าที่เป็นปัจจัยยึดเกาะสำหรับไวรัสไข้หวัดใหญ่ ซึ่งอาจช่วยให้ไวรัสเข้าสู่เซลล์บางชนิดได้

- โปรตีเอส: โปรตีเอสของเซลล์เจ้าบ้าน โดยเฉพาะในระบบทางเดินหายใจ มีความจำเป็นในการตัดโปรตีน HA ของไวรัส เพื่อกระตุ้นให้เกิดการหลอมรวมเยื่อหุ้ม การกระจายตัวและกิจกรรมของโปรตีเอสเหล่านี้สามารถส่งผลต่อความจำเพาะต่อเนื้อเยื่อและความรุนแรงของโรค

โปรตีน ANP32: ดังที่กล่าวมาก่อนหน้า swine ANP32A (swANP32A) มีลักษณะพิเศษที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการเพิ่มจำนวนของไวรัสไข้หวัดนกในเซลล์สุกร โปรตีนนี้มีปฏิสัมพันธ์กับชุดเอนไซม์โพลิเมอเรสของไวรัส สนับสนุนการสังเคราะห์ RNA ของไวรัสอย่างมีประสิทธิภาพ

โปรตีนที่เกี่ยวข้องกับส่วนหนามของไวรัสและปฏิสัมพันธ์กับเซลล์เจ้าบ้าน

โปรตีนส่วนหนามของไวรัสไข้หวัดใหญ่ โดยเฉพาะ hemagglutinin (HA) และ neuraminidase (NA) มีบทบาทสำคัญในการจดจำเซลล์เจ้าบ้านและ

 

- Hemagglutinin (HA): โปรตีนนี้รับผิดชอบในการจับกับตัวรับ sialic acid บนเซลล์เจ้าบ้าน ความจำเพาะของ HA ต่อการจับกับ sialic acid แบบต่างๆ (α2,3 เทียบกับ α2,6) เป็นตัวกำหนดหลักของช่วงสัตว์ที่ไวรัสสามารถติดเชื้อได้

- Neuraminidase (NA): NA ทำหน้าที่ตัด sialic acid เพื่อช่วยให้อนุภาคไวรัสที่สร้างขึ้นใหม่หลุดออกจากเซลล์ที่ติดเชื้อ ความสมดุลระหว่างความสามารถในการจับของ HA และกิจกรรมของ NA มีความสำคัญต่อการเพิ่มจำนวนและการแพร่กระจายของไวรัสอย่างมีประสิทธิภาพ

การที่โปรตีนเหล่านี้สามารถปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมของเซลล์เจ้าบ้านใหม่ผ่านการกลายพันธุ์ เป็นปัจจัยสำคัญในการแพร่เชื้อข้ามสายพันธุ์และการเกิดสายพันธุ์ที่อาจก่อให้เกิดการระบาดใหญ่