Perspektywa rosnącego zagrożenia wirusem ospy małpiej

W artykule opublikowanym w Nature Microbiology Bernard Moss z Laboratorium Chorób Wirusowych Narodowego Instytutu Alergii i Chorób Zakaźnych podsumowuje i omawia dostępną wiedzę naukową na temat odzwierzęca choroba ospy prawdziwej wywołana wirusem MPX (wcześniej znana jako „ospa małpia”). Biorąc pod uwagę nagły i alarmujący globalny wzrost częstości występowania (z 38 zgłoszonych przypadków w latach 1970-1979 do ponad 91 000 przypadków w latach 2022-2023) oraz pierwszą udokumentowaną dokumentację przeniesienia drogą płciową (głównie wśród mężczyzn uprawiających seks z mężczyznami [MSM]), choroba została teraz uwzględniona w Raporcie o sytuacji zewnętrznej nr 30 Światowej Organizacji Zdrowia (WHO), podkreślając potrzebę lepszego zrozumienia wirusa w celu zwalczania nowych przypadków.

W tym badaniu przeglądowym zbadano biologię i genetykę MPXV, jego epidemiologię, potencjalne rezerwuary zwierzęce, genetykę funkcjonalną oraz wykonalność wykorzystania modeli zwierzęcych w badaniach w celu ograniczenia rozprzestrzeniania się choroby. W artykule zwrócono uwagę na brak aktualnej wiedzy naukowej w tym obszarze oraz potrzebę dodatkowych badań wyjaśniających mechanizmy interakcji chorób u człowieka, ze szczególnym uwzględnieniem interpretacji mechanizmów działania trzech znanych typów MPXV (1, 2a i 2b ).

Co to jest MPXV i dlaczego lekarze niepokoją się tą chorobą?

Wirus małpiej ospy (MPXV) jest patogenem odzwierzęcym z rodziny wirusów ospy, należącym do rodzaju Orthopoxviruses (podrodzina Chordopoxvirinae). Jest blisko spokrewniony z wirusem ospy wietrznej (VARV, czynnik sprawczy ospy), wirusem krowianki (CPXV) i wirusem ektomelii (ECTV, czynnik wywołujący ospę mysią). MPXV został po raz pierwszy wyizolowany i opisany z trzymanych w niewoli ryb cynomolgus w 1958 r., a zakażenia u ludzi zidentyfikowano w Afryce Środkowej i Zachodniej na początku lat 70. XX wieku.

Chociaż wirus ten nie jest klinicznie tak niebezpieczny jak obecnie wyeliminowana ospa prawdziwa, ospa prawdziwa jest znana z objawów obejmujących zaczerwienienie skóry, wysoką gorączkę, wysypki pęcherzykowo-krostkowe i powiększenie węzłów chłonnych. Podaje się, że współczynniki śmiertelności z powodu tej choroby wahają się od

Rosnąca częstość występowania na świecie, wykrywanie przenoszenia się z człowieka na człowieka i rosnąca śmiertelność na świecie (167 potwierdzonych zgonów w latach 2022–2023) skłoniły Światową Organizację Zdrowia (WHO) do uznania MPXV za „międzynarodowy stan zagrożenia zdrowia publicznego” i włączenia go w raporcie zewnętrznym o sytuacji nr 30. Niestety, pomimo długiej historii choroby, badania nad MPXV są nadal niewystarczające. Celem tego przeglądu jest synteza, zestawienie i omówienie dostępnej literatury naukowej na temat epidemiologii trzech znanych kladów MPXV, aby zapewnić klinicystom i decydentom informacje potrzebne do powstrzymania choroby i potencjalnego osiągnięcia eradykacji podobnej do ospy prawdziwej.

Biologia, genetyka i genetyka funkcjonalna MPXV

Podobnie jak wszystkie inne wirusy krowianki, MPXV jest dużym wirusem o dwuniciowym DNA, który wykorzystuje cytoplazmę swoich (zwykle ssaczych) komórek gospodarza do przeżycia i replikacji. Biorąc pod uwagę niedostatek badań specyficznych dla MPXV, większość naszego zrozumienia biologii MPXV opiera się na obserwacjach biologii, epidemiologii i genetyki funkcjonalnej wirusa szczepionkowego (VACV). W skrócie, wirus najpierw wiąże się z komórką gospodarza, łączy się z błonami komórkowymi, a następnie uwalnia swoje jądro do cytoplazmy komórki. To uwolnienie wyzwala transkrypcję wirusowych mRNA, które kodują 1. Enzymy potrzebne do replikacji genomu wirusa, 2. MRNA pośredniego etapu transkrypcji i 3. Białka powierzchniowe umożliwiające unikanie i obronę immunologiczną gospodarza.

„Tempo ewolucji wirusa zależy przede wszystkim od współczynnika mutacji. Polimeraza DNA korektora szczepionek charakteryzuje się niskim poziomem błędów, a analizy VARV u ludzi i MPXV u szympansów wykazują podstawienia 1 × 10-5 i 2 × 10-6 nukleotydów odpowiednio na ośrodek rocznie, wskaźnik ten jest znacząco niższy niż podstawienia 0,8–2,38 × 10-3 i 2 × 10-3 nukleotydów na ośrodek rocznie oszacowane odpowiednio dla SARS-CoV-223 i wirusa grypy24, badania in vitro sugerują przemijający duplikacje genów (znane jako model akordeonowy) mogą poprzedzać dalsze zdarzenia mutacyjne w ortopokswirusach, umożliwiając przyspieszoną adaptację do obrony przeciwwirusowej gospodarza.”

Ostatnie badania genetyczne wykazały, że wcześniej zakładany pojedynczy szczep MPXV w rzeczywistości składa się z trzech kladów – kladu 1, występującego głównie w krajach Afryki Środkowej oraz kladu 2a i 2b, występującego głównie w Afryce Zachodniej. Różnica genomowa między kladami waha się od 4-5% (klad 1 vs klad 2a/2b) i ~ 2% między kladami 2a i 2b.

„Większość różnic między kladami to niesynonimiczne polimorfizmy nukleotydów i mogą potencjalnie wpływać na replikację lub interakcję z gospodarzem. Jednak prawie wszystkie geny w kladach I, IIa i IIb wydają się nienaruszone, na co wskazuje zachowana długość genów interakcji gospodarza. "

Badania z zakresu genetyki funkcjonalnej wykazały, że delecje znacząco zmniejszają replikację wirusa w modelach naczelnych innych niż ludzie (NHP), ale ta dziedzina nauki jest wciąż w powijakach i potrzebne są dalsze badania, zanim będzie można wdrożyć interwencje genetyczne w celu zwalczania MPXV.

p>

Epidemiologia i rezerwuary zwierząt

Do ostatnich globalnych epidemii w latach 2018–2019 i 2022–23 przypadki MPOX ograniczały się w dużej mierze do Afryki Środkowej i Zachodniej. Jednakże ze względu na konflikt społeczny w regionie, brak placówek przeprowadzających badania medyczne na odległych obszarach wiejskich oraz błędną identyfikację MPoxa jako ospy prawdziwej przed jej wykorzenieniem, uważa się, że szacunki dotyczące częstości występowania MPoxa są niedoszacowane.

„Raporty przypadków, które są wymagane w DRK, ale nie zostały potwierdzone, wykazały tendencję wzrostową liczby przypadków: z 38 w latach 1970–1979 do 18 788 w latach 2010–2019 i 6216 w 2020 r. Od 1 stycznia do 12 listopada 2023 r. 12 569 przypadki zgłoszono w innych krajach Afryki Środkowej, w tym w Republice Środkowoafrykańskiej, Kamerunie, Kongo, Gabonie i Sudanie Południowym, gdzie uważa się, że pierwotne zakażenie odzwierzęce jest spowodowane polowaniem, przetwarzaniem lub spożyciem dzikich zwierząt w strefie tropikalnej lasy.”

Za najczęstszą drogę przenoszenia MPOX uważa się rezerwuary zwierząt, przy czym najczęstszą drogą przenoszenia są mężczyźni utrzymujący kontakty seksualne z mężczyznami (MSM). Chociaż źródłem pierwszego zidentyfikowanego MPXV były trzymane w niewoli małpy azjatyckie, badania ich dzikich odpowiedników nie pozwoliły zidentyfikować zakażonych populacji w Azji. Natomiast duże populacje gryzoni (zwykle nadrzewnych), małp i nietoperzy zakażonych tą chorobą stwierdzono na nizinach środkowej i zachodniej Afryki. Największą częstość występowania stwierdzono wśród gryzoni z rodzajów Funisciuris i Heliosciuris, które uważane są za główne zoonotyczne rezerwuary tej choroby.

Pomimo kilkudziesięciu lat od odkrycia MPox nasza wiedza na temat tej choroby i jej mechanizmów wirusowych pozostaje skrajnie niewystarczająca. Przyszłe badania nad biologią MPXV, w szczególności sposobami unikania układu odpornościowego gospodarza i interakcjami, pomogłyby powstrzymać jego przenoszenie, zwłaszcza w Afryce.

„Bardziej sprawiedliwa dystrybucja szczepionek i środków terapeutycznych, lepsze zrozumienie epidemiologii MPXV, identyfikacja zwierzęcych rezerwuarów MPXV, które mogą przenosić MPXV na ludzi, a także lepsze zrozumienie przenoszenia się MPXV z człowieka na człowieka są konieczne, jeśli chcemy mają lepiej zarządzać przyszłymi epidemiami mpoxa lub nawet im zapobiegać.”