Impact van op het vacciniavirus gebaseerde vaccins op de uitbraak van het apenpokkenvirus in 2022

Impact van op het vacciniavirus gebaseerde vaccins op de uitbraak van het apenpokkenvirus in 2022

Er was een merkbaar verschil tussen de uitbraak van apenpokken in 2022 (MPXV-2022) en eerdere uitbraken. De eerdere uitbraken resulteerden in een klein aantal infecties en waren grotendeels gelokaliseerd, terwijl de huidige uitbraak heeft geresulteerd in meer dan 53.000 bevestigde gevallen in meer dan 100 landen binnen een paar maanden na het eerste rapport op 7 mei 2022. De uitbraak van apenpokken in 2022 werd op 23 juli 2022 door de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) uitgeroepen tot een mondiale noodsituatie op het gebied van de volksgezondheid van internationaal belang. Fylogenetische analyses van genoomsequenties verkregen uit verzamelde monsters uit ten minste 15 landen meldden dat de West-Afrikaanse clade van MPXV (MPXV-WA) mogelijk betrokken is bij de uitbraak van 2022. Dit is echter ongebruikelijk omdat deze clade een historisch laag uitbraakpotentieel heeft.

Leren: Op vacciniavirus gebaseerde vaccins zullen naar verwachting een zeer kruisreactieve immuniteit tegen het apenpokkenvirus veroorzaken 2022. Fotocredit: NIAID

Op vacciniavirus (VACV) gebaseerde vaccins, oorspronkelijk ontwikkeld tegen pokken, kunnen worden gebruikt om apenpokken te voorkomen en te bestrijden. Er zijn drie bekende op VACV gebaseerde vaccins beschikbaar, waaronder vaccins van de eerste, tweede en derde generatie. Het gebruik van vaccins van de eerste generatie, zoals Dryvax, wordt om veiligheidsredenen niet aanbevolen tegen MPXV. Vaccins van de tweede generatie, zoals ACAM2000, zijn echter relatief veiliger vergeleken met vaccins van de eerste generatie en kunnen in de Verenigde Staten tegen apenpokken worden gebruikt.

Genetica en genomica eBook

Compilatie van de beste interviews, artikelen en nieuws van het afgelopen jaar.

Download vandaag nog een exemplaar

Momenteel wordt een vaccin van de derde generatie, het Beierse Scandinavische gemodificeerde vacciniavirus Ankara (MVA-BN), aanbevolen door de Amerikaanse Centers for Disease Control and Prevention (CDC) en de WHO, voornamelijk voor risicogroepen. MVA-BN is ook een vaccin op basis van VACV, maar kan zich niet vermenigvuldigen bij mensen en is daarom veiliger dan de vorige generatie vaccins. De beschikbaarheid van MVA-BN is momenteel echter beperkt.

Hoewel is waargenomen dat deze op VACV gebaseerde vaccins verschillen vertonen in veiligheidsprofielen en replicatie, is er gerapporteerd dat ze sterke T-celreacties en hoge neutraliserende antilichaamtiters opwekken. Sommige eerdere onderzoeken hebben ook hun kruisreactieve en beschermende immuunreacties tegen verschillende MPXV's aangetoond. Hoewel is gebleken dat MVA-BN en ACAM2000 MPXV-infecties voorkomen, werden deze onderzoeken uitgevoerd met behulp van de Congobekken-clade van MPXV (MPXV-CB). Er zijn beperkte gegevens ter ondersteuning van de werkzaamheid en kruisreactiviteit van deze vaccins tegen de MPXV-WA-clade die verantwoordelijk is voor de huidige uitbraak.

Een nieuwe studie gepubliceerd in de Virussen Het doel van het tijdschrift was om de kruisreactiviteit van op VACV gebaseerde vaccins tegen de MPXV-virussen die verantwoordelijk zijn voor de uitbraak van 2022 te onderzoeken.

Over studeren

De studie omvatte het downloaden van volledige genoomsequenties van MPXV-2022, genoomreferentiesequenties van MPXV-CB en VACV, en referentiesequenties voor MVA-BN-, Dryvax- en ACAM2000-vaccins uit meerdere databases met meerdere sequentie-uitlijningen. De kruisreactiviteit van de vaccins werd beoordeeld met behulp van de VACV-referentiesequentie, aangezien deze representatief was voor de op VACV gebaseerde vaccins. Bovendien werden paarsgewijze sequentie-uitlijningen uitgevoerd om genetische overeenkomsten te detecteren.

Gegevens over van VACV afkomstige T-cel- en B-cel-epitopen werden verkregen uit de Immune Epitope Database (IEDB). Er werden acht VACV-eiwitten geïdentificeerd die dienden als doelwitten voor het neutraliseren van antilichamen bij mensen, terwijl 121 VACV-eiwitten werden geïdentificeerd als doelwitten van T-cellen. Tenslotte werd visualisatie van VAVC-eiwitkristalstructuren uitgevoerd.

Mutaties waargenomen in MPXV-2022 en MPXV-CB in kaart brengen met de structuur die beschikbaar is voor VACV (A) H3L [VOB-ID: 5EJ0] en (B) D8L [PDB ID: 4E9O] oppervlakte-eiwitten. De kernstructuur van elk eiwit wordt grijs weergegeven, terwijl mutaties en hun markers gekleurd zijn volgens het schema in de legenda.

Studieresultaten

De resultaten toonden ongeveer 84% genetische gelijkenis aan tussen MPXV-2022-sequenties en VACV-referentiesequenties. Er werd gevonden dat de sequenties ongeveer 13% insertie/deletie (indel) en 3% single nucleotide polymorphisms (SNPs) bevatten, overeenkomend met 27,5 k indels en 6,5 k SNPs. Er werd een genetische gelijkenis van 94 tot 98% waargenomen voor de acht geïdentificeerde immunogene eiwitten tussen VACV, evenals de MPXV-CB-referentiesequentie en de MPXV-2022-consensussequentie.

Dezelfde mutatieplaats werd waargenomen in 4 van de 8 eiwitten tussen VACV en de twee MPXV-sequenties. D8L en H3L bleken de twee eiwitten te zijn met het hoogste aantal mutaties die vergelijkbaar waren met VACV. Bovendien is waargenomen dat alle algemene en unieke mutaties worden blootgesteld en daarom kunnen worden aangepakt door neutraliserende antilichamen.

Bovendien werd ook een hoog niveau van genetische gelijkenis tussen T-celepitoop-geassocieerde 121-eiwitten van VACV waargenomen met zowel MPXV-CB als MPXV-2022. 71,6% van de VACV-afgeleide T-celepitopen bleken exacte overeenkomsten te vertonen met zowel MPXV-CB als MPXV-2022. Er werd echter genetische variatie waargenomen in meer dan een kwart van de T-celepitopen tussen VACV en beide MPXV-orthologen. Bovendien werd waargenomen dat 89,2% van de T-celepitopen identiek waren tussen MPXV-CB en MPXV-2022.

Daarom toonde het huidige onderzoek een hoge mate van genetische gelijkenis aan tussen de huidige MPXV-2022 en MPXV-CB. Bovendien werd ook de genetische gelijkenis tussen deze twee MPXV-orthologen en de VACV-referentiesequentie waargenomen. Dit suggereert dat de momenteel beschikbare op VACV gebaseerde vaccins bescherming kunnen bieden tegen MPXV-2022. Er zijn echter verdere onderzoeken nodig om de effectiviteit van deze vaccins tegen MPXV-2022 te bepalen.

beperkingen

De huidige studie heeft bepaalde beperkingen. Ten eerste zijn verdere experimentele studies nodig om de genetische conservering van immuunfactoren bij verwante virussen te bevestigen. Ten tweede omvat het onderzoek niet de immunodominantiehiërarchie van eiwitten die de effecten van eiwitmutaties kunnen detecteren.

Referentie:

• 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

.