Indvirkning af vacciniavirusbaserede vacciner på abekoppevirusudbruddet i 2022

Indvirkning af vacciniavirusbaserede vacciner på abekoppevirusudbruddet i 2022

Der var en mærkbar forskel mellem abekoppeudbruddet i 2022 (MPXV-2022) og tidligere udbrud. De tidligere udbrud resulterede i et lille antal infektioner og var for det meste lokaliserede, mens det nuværende udbrud har resulteret i mere end 53.000 bekræftede tilfælde i mere end 100 lande inden for et par måneder efter den første rapport den 7. maj 2022. Abekoppeudbruddet i 2022 blev erklæret som en global sundhedsnødsituation af international bekymring (WHO)2020 juli 2020. Fylogenetiske analyser af genomsekvenser opnået fra prøver indsamlet fra mindst 15 lande rapporterede, at den vestafrikanske klade af MPXV (MPXV-WA) kan være involveret i 2022-udbruddet. Dette er dog usædvanligt, da denne klade har et historisk lavt udbrudspotentiale.

Lære: Vaccinia virus-baserede vacciner forventes at inducere stærkt krydsreaktiv immunitet mod abekoppevirus 2022. Fotokredit: NIAID

Vaccinia virus (VACV)-baserede vacciner, oprindeligt udviklet mod kopper, kan bruges til at forebygge og kontrollere abekopper. Tre kendte VACV-baserede vacciner er tilgængelige, herunder første-, anden- og tredjegenerationsvacciner. Brugen af ​​førstegenerationsvacciner såsom Dryvax anbefales ikke mod MPXV af sikkerhedsmæssige årsager. Andengenerationsvacciner såsom ACAM2000 er dog relativt sikrere sammenlignet med førstegenerationsvacciner og kan bruges mod abekopper i USA.

Genetik og genomik e-bog

Samling af de bedste interviews, artikler og nyheder fra det sidste år.

Download en kopi i dag

I øjeblikket anbefales en tredjegenerationsvaccine, Bavarian Nordic modificeret vacciniavirus Ankara (MVA-BN), af US Centers for Disease Control and Prevention (CDC) og WHO, primært til højrisikogrupper. MVA-BN er også en VACV-baseret vaccine, men kan ikke replikere hos mennesker og er derfor mere sikker end den tidligere generation af vacciner. Tilgængeligheden af ​​MVA-BN er dog i øjeblikket begrænset.

Selvom disse VACV-baserede vacciner er blevet observeret at have forskelle i sikkerhedsprofiler og replikation, er de blevet rapporteret at fremkalde stærke T-celleresponser og høje neutraliserende antistoftitre. Nogle tidligere undersøgelser viste også deres krydsreaktive og beskyttende immunresponser mod forskellige MPXV'er. Selvom MVA-BN og ACAM2000 har vist sig at forhindre MPXV-infektioner, blev disse undersøgelser udført ved hjælp af Congo Basin clade af MPXV (MPXV-CB). Der er begrænsede data til at understøtte effektiviteten og krydsreaktiviteten af ​​disse vacciner mod MPXV-WA-kladen, der er ansvarlig for det aktuelle udbrud.

En ny undersøgelse offentliggjort i Virus Formålet med tidsskriftet var at undersøge krydsreaktiviteten af ​​VACV-baserede vacciner mod MPXV-vira, der var ansvarlig for 2022-udbruddet.

Om at studere

Undersøgelsen involverede download af komplette genomsekvenser af MPXV-2022, genomreferencesekvenser af MPXV-CB og VACV og referencesekvenser for MVA-BN-, Dryvax- og ACAM2000-vacciner fra multiple multiple-sekvensjusteringsdatabaser. Vaccinernes krydsreaktivitet blev vurderet ved hjælp af VACV-referencesekvensen, da denne fungerede som repræsentant for de VACV-baserede vacciner. Derudover blev der udført parvise sekvensjusteringer for at påvise genetiske ligheder.

Data om VACV-afledte T-celle- og B-celleepitoper blev opnået fra Immune Epitope Database (IEDB). Otte VACV-proteiner blev identificeret, der tjente som mål for neutraliserende antistoffer hos mennesker, mens 121 VACV-proteiner blev identificeret som mål for T-celler. Til sidst blev der udført visualisering af VACV-proteinkrystalstrukturer.

Kortlægning af mutationer observeret i MPXV-2022 og MPXV-CB til den struktur, der er tilgængelig for VACV (EN) H3L [PDB ID: 5EJ0] og (b) D8L [PDB ID: 4E9O] overfladeproteiner. Kernestrukturen af ​​hvert protein er vist i gråt, mens mutationer og deres markører er farvet i henhold til skemaet i legenden.

Studieresultater

Resultaterne viste cirka 84% genetisk lighed mellem MPXV-2022-sekvenser og VACV-referencesekvenser. Sekvenserne viste sig at indeholde ca. 13 % insertion/deletion (indel) og 3 % enkeltnukleotidpolymorfismer (SNP'er), svarende til 27,5 k indels og 6,5 k SNP'er. En genetisk lighed på 94 til 98% blev observeret for de otte identificerede immunogene proteiner mellem VACV såvel som MPXV-CB referencesekvensen og MPXV-2022 konsensussekvensen.

Det samme mutationssted blev observeret i 4 af de 8 proteiner mellem VACV og de to MPXV-sekvenser. D8L og H3L viste sig at være de to proteiner med det højeste antal mutationer, der lignede VACV. Desuden er det blevet observeret, at alle almindelige og unikke mutationer er eksponeret og derfor kan målrettes af neutraliserende antistoffer.

Derudover blev et højt niveau af genetisk lighed mellem T-celleepitop-associerede 121-proteiner af VACV også observeret med både MPXV-CB og MPXV-2022. 71,6 % af VACV-afledte T-celleepitoper viste sig at dele nøjagtige ligheder med både MPXV-CB og MPXV-2022. Imidlertid blev genetisk variation observeret i over en fjerdedel af T-celleepitoperne mellem VACV og begge MPXV-ortologer. Endvidere blev det observeret, at 89,2% af T-celleepitoper var identiske mellem MPXV-CB og MPXV-2022.

Derfor viste den aktuelle undersøgelse en høj grad af genetisk lighed mellem den nuværende MPXV-2022 og MPXV-CB. Desuden blev den genetiske lighed mellem disse to MPXV-ortologer og VACV-referencesekvensen også observeret. Dette tyder på, at de nuværende tilgængelige VACV-baserede vacciner kan beskytte mod MPXV-2022. Der er dog behov for yderligere undersøgelser for at bestemme effektiviteten af ​​disse vacciner mod MPXV-2022.

restriktioner

Den nuværende undersøgelse har visse begrænsninger. For det første er yderligere eksperimentelle undersøgelser nødvendige for at bekræfte den genetiske bevarelse af immunfaktorer blandt relaterede vira. For det andet inkluderer undersøgelsen ikke immunodominanshierarkiet af proteiner, der kan detektere virkningerne af proteinmutationer.

Reference:

• Ahmed, SF et al. (2022). Es wird erwartet, dass Vacciniavirus-basierte Impfstoffe eine hochgradig kreuzreaktive Immunität gegen das Affenpockenvirus 2022 hervorrufen. Viren. doi: https://doi.org/10.3390/v14091960. https://www.mdpi.com/1999-4915/14/9/1960

.