Wpływ szczepionek na bazie wirusa krowianki na epidemię wirusa ospy małpiej w 2022 r

Wpływ szczepionek na bazie wirusa krowianki na epidemię wirusa ospy małpiej w 2022 r

Wystąpiła zauważalna różnica między epidemią ospy małpiej w 2022 r. (MPXV-2022) a poprzednimi epidemiami. Poprzednie ogniska spowodowały niewielką liczbę infekcji i miały w większości charakter lokalny, natomiast obecna epidemia zaowocowała ponad 53 000 potwierdzonych przypadków w ponad 100 krajach w ciągu kilku miesięcy od pierwszego raportu z 7 maja 2022 r. Epidemia ospy małpiej w 2022 r. została uznana przez Światową Organizację Zdrowia (WHO) w dniu 23 lipca 2022 r. za stan zagrożenia zdrowia publicznego o zasięgu międzynarodowym. Analizy filogenetyczne sekwencji genomu uzyskanych z pobranych próbek z co najmniej 15 krajów zgłosiło, że zachodnioafrykański klad MPXV (MPXV-WA) może być zaangażowany w wybuch epidemii w 2022 r. Jest to jednak niezwykłe, ponieważ klad ten ma historycznie niski potencjał wybuchu.

Uczyć się: Oczekuje się, że szczepionki na bazie wirusa krowianki wywołają wysoce reaktywną odporność krzyżową przeciwko wirusowi ospy małpiej 2022. Źródło zdjęcia: NIAID

Szczepionki na bazie wirusa krowianki (VACV), pierwotnie opracowane przeciwko ospie prawdziwej, mogą być stosowane w zapobieganiu i kontrolowaniu ospy małpiej. Dostępne są trzy znane szczepionki na bazie VACV, w tym szczepionki pierwszej, drugiej i trzeciej generacji. Ze względów bezpieczeństwa nie zaleca się stosowania szczepionek pierwszej generacji, takich jak Dryvax, przeciwko MPXV. Jednakże szczepionki drugiej generacji, takie jak ACAM2000, są stosunkowo bezpieczniejsze w porównaniu ze szczepionkami pierwszej generacji i mogą być stosowane przeciwko ospie małpiej w Stanach Zjednoczonych.

E-book Genetyka i genomika

Zestawienie najważniejszych wywiadów, artykułów i aktualności z ostatniego roku.

Pobierz kopię już dziś

Obecnie szczepionka trzeciej generacji, bawarski nordycki zmodyfikowany wirus krowianki Ankara (MVA-BN), jest zalecana przez amerykańskie Centra Kontroli i Zapobiegania Chorobom (CDC) oraz WHO, głównie dla grup wysokiego ryzyka. MVA-BN jest również szczepionką opartą na VACV, ale nie może replikować się u ludzi i dlatego jest bezpieczniejsza niż szczepionki poprzedniej generacji. Jednakże dostępność MVA-BN jest obecnie ograniczona.

Chociaż zaobserwowano, że te szczepionki na bazie VACV różnią się profilami bezpieczeństwa i replikacją, donoszono, że wywołują silną odpowiedź limfocytów T i wysokie miano przeciwciał neutralizujących. Niektóre wcześniejsze badania wykazały również ich krzyżową i ochronną odpowiedź immunologiczną przeciwko różnym MPXV. Chociaż stwierdzono, że MVA-BN i ACAM2000 zapobiegają infekcjom MPXV, badania te przeprowadzono z wykorzystaniem kladu MPXV z basenu Konga (MPXV-CB). Istnieją ograniczone dane potwierdzające skuteczność i reaktywność krzyżową tych szczepionek przeciwko kladowi MPXV-WA odpowiedzialnemu za obecną epidemię.

Nowe badanie opublikowane w czasopiśmie „ Wirusy Celem czasopisma było zbadanie reaktywności krzyżowej szczepionek na bazie VACV przeciwko wirusom MPXV odpowiedzialnym za epidemię w 2022 roku.

O studiowaniu

Badanie obejmowało pobranie kompletnych sekwencji genomu MPXV-2022, sekwencji referencyjnych genomu MPXV-CB i VACV oraz sekwencji referencyjnych szczepionek MVA-BN, Dryvax i ACAM2000 z wielu baz danych dotyczących dopasowania wielu sekwencji. Reaktywność krzyżową szczepionek oceniano przy użyciu sekwencji referencyjnej VACV, ponieważ była ona reprezentatywna dla szczepionek opartych na VACV. Dodatkowo przeprowadzono dopasowanie sekwencji parami w celu wykrycia podobieństw genetycznych.

Dane dotyczące epitopów komórek T i komórek B pochodzących z VACV uzyskano z bazy danych epitopów immunologicznych (IEDB). Zidentyfikowano osiem białek VACV, które służyły jako cele dla neutralizacji przeciwciał u ludzi, natomiast 121 białek VACV zidentyfikowano jako cele dla limfocytów T. Na koniec przeprowadzono wizualizację struktur krystalicznych białka VACV.

Mapowanie mutacji obserwowanych w MPXV-2022 i MPXV-CB na strukturę dostępną dla VACV (A) H3L [ID PDB: 5EJ0] i (B) D8L [ID PDB: 4E9O] białka powierzchniowe. Rdzeń struktury każdego białka pokazano na szaro, natomiast mutacje i ich markery pokolorowano zgodnie ze schematem w legendzie.

Wyniki badań

Wyniki wykazały około 84% podobieństwa genetycznego pomiędzy sekwencjami MPXV-2022 i sekwencjami referencyjnymi VACV. Stwierdzono, że sekwencje zawierają około 13% insercji/delecji (indel) i 3% polimorfizmów pojedynczego nukleotydu (SNP), co odpowiada 27,5 k indeli i 6,5 k SNP. Zaobserwowano podobieństwo genetyczne wynoszące 94 do 98% dla ośmiu zidentyfikowanych białek immunogennych pomiędzy VACV, a także sekwencją referencyjną MPXV-CB i sekwencją konsensusową MPXV-2022.

To samo miejsce mutacji zaobserwowano w 4 z 8 białek pomiędzy VACV i dwiema sekwencjami MPXV. Stwierdzono, że D8L i H3L to dwa białka o największej liczbie mutacji podobnych do VACV. Ponadto zaobserwowano, że eksponowane są wszystkie powszechne i unikalne mutacje, w związku z czym mogą być celem przeciwciał neutralizujących.

Ponadto, wysoki poziom podobieństwa genetycznego pomiędzy 121 białkami VACV związanymi z epitopem komórek T zaobserwowano także zarówno w przypadku MPXV-CB, jak i MPXV-2022. Stwierdzono, że 71,6% epitopów komórek T pochodzących z VACV ma dokładne podobieństwa zarówno z MPXV-CB, jak i MPXV-2022. Jednakże zaobserwowano zmienność genetyczną w ponad jednej czwartej epitopów komórek T pomiędzy VACV i obydwoma ortologami MPXV. Ponadto zaobserwowano, że 89,2% epitopów komórek T było identycznych pomiędzy MPXV-CB i MPXV-2022.

Dlatego obecne badanie wykazało wysoki poziom podobieństwa genetycznego między obecnym MPXV-2022 i MPXV-CB. Ponadto zaobserwowano także podobieństwo genetyczne między tymi dwoma ortologami MPXV i sekwencją referencyjną VACV. Sugeruje to, że obecnie dostępne szczepionki na bazie VACV mogą chronić przed MPXV-2022. Konieczne są jednak dalsze badania w celu określenia skuteczności tych szczepionek przeciwko MPXV-2022.

ograniczenia

Obecne badanie ma pewne ograniczenia. Po pierwsze potrzebne są dalsze badania eksperymentalne, aby potwierdzić zachowanie genetyczne czynników odpornościowych wśród pokrewnych wirusów. Po drugie, badanie nie obejmuje hierarchii immunodominacji białek, która może wykryć skutki mutacji białek.

Odniesienie:

• 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

.