Effekten av vacciniavirusbaserade vacciner på appoxvirusutbrottet 2022

Effekten av vacciniavirusbaserade vacciner på appoxvirusutbrottet 2022

Det fanns en märkbar skillnad mellan appoxutbrottet 2022 (MPXV-2022) och tidigare utbrott. De tidigare utbrotten resulterade i ett litet antal infektioner och var mestadels lokaliserade, medan det nuvarande utbrottet har resulterat i mer än 53 000 bekräftade fall i mer än 100 länder inom några månader efter den första rapporten den 7 maj 2022. Apkopposutbrottet 2022 förklarades som ett globalt hälsonödläge av internationell oro av Världshälsoorganisationen (WHO, 2 juli 2020). Fylogenetiska analyser av genomsekvenser erhållna från prover som samlats in från minst 15 länder rapporterade att den västafrikanska kladden MPXV (MPXV-WA) kan vara involverad i 2022 års utbrott. Detta är dock ovanligt eftersom den här kladden har historiskt låg utbrottspotential.

Lära sig: Vacciniavirus-baserade vacciner förväntas inducera starkt korsreaktiv immunitet mot appoxvirus 2022. Fotokredit: NIAID

Vacciniavirus (VACV)-baserade vacciner, som ursprungligen utvecklades mot smittkoppor, kan användas för att förebygga och kontrollera apkoppor. Tre kända VACV-baserade vacciner finns tillgängliga, inklusive första, andra och tredje generationens vacciner. Användning av första generationens vacciner såsom Dryvax rekommenderas inte mot MPXV av säkerhetsskäl. Andra generationens vacciner som ACAM2000 är dock relativt säkrare jämfört med första generationens vacciner och kan användas mot apkoppor i USA.

Genetik och genomik e-bok

Sammanställning av de bästa intervjuerna, artiklarna och nyheterna från det senaste året.

Ladda ner en kopia idag

För närvarande rekommenderas ett tredje generationens vaccin, Bavarian Nordic modifierat vacciniavirus Ankara (MVA-BN), av US Centers for Disease Control and Prevention (CDC) och WHO, främst för högriskgrupper. MVA-BN är också ett VACV-baserat vaccin, men kan inte replikera på människor och är därför säkrare än den tidigare generationens vacciner. Tillgängligheten av MVA-BN är dock för närvarande begränsad.

Även om dessa VACV-baserade vacciner har observerats ha skillnader i säkerhetsprofiler och replikation, har de rapporterats framkalla starka T-cellssvar och höga neutraliserande antikroppstitrar. Vissa tidigare studier visade också deras korsreaktiva och skyddande immunsvar mot olika MPXVs. Även om MVA-BN och ACAM2000 har visat sig förhindra MPXV-infektioner, utfördes dessa studier med hjälp av Kongobäckenet av MPXV (MPXV-CB). Det finns begränsade data för att stödja effektiviteten och korsreaktiviteten hos dessa vacciner mot MPXV-WA-kladden som är ansvarig för det aktuella utbrottet.

En ny studie publicerad i Virus Syftet med tidskriften var att undersöka korsreaktiviteten hos VACV-baserade vacciner mot de MPXV-virus som var ansvariga för utbrottet 2022.

Om att studera

Studien involverade nedladdning av kompletta genomsekvenser av MPXV-2022, genomreferenssekvenser av MPXV-CB och VACV och referenssekvenser för MVA-BN-, Dryvax- och ACAM2000-vacciner från databaser med flera multipla sekvensanpassningar. Vaccinernas korsreaktivitet utvärderades med VACV-referenssekvensen, eftersom denna fungerade som en representant för de VACV-baserade vaccinerna. Dessutom utfördes parvisa sekvensanpassningar för att detektera genetiska likheter.

Data om VACV-härledda T-cell och B-cellsepitoper erhölls från Immune Epitope Database (IEDB). Åtta VACV-proteiner identifierades som fungerade som mål för att neutralisera antikroppar hos människor, medan 121 VACV-proteiner identifierades som mål för T-celler. Slutligen genomfördes visualisering av VACV-proteinkristallstrukturer.

Kartläggning av mutationer observerade i MPXV-2022 och MPXV-CB till strukturen tillgänglig för VACV (A) H3L [PDB ID: 5EJ0] och (b) D8L [PDB ID: 4E9O] ytproteiner. Kärnstrukturen för varje protein visas i grått, medan mutationer och deras markörer är färgade enligt schemat i legenden.

Studieresultat

Resultaten visade cirka 84 % genetisk likhet mellan MPXV-2022-sekvenser och VACV-referenssekvenser. Sekvenserna befanns innehålla ungefär 13 % insertion/deletion (indel) och 3 % enkelnukleotidpolymorfismer (SNP), motsvarande 27,5 k indels och 6,5 k SNP. En genetisk likhet på 94 till 98 % observerades för de åtta identifierade immunogena proteinerna mellan VACV såväl som MPXV-CB-referenssekvensen och MPXV-2022-konsensussekvensen.

Samma mutationsställe observerades i 4 av de 8 proteinerna mellan VACV och de två MPXV-sekvenserna. D8L och H3L visade sig vara de två proteinerna med det högsta antalet mutationer som liknade VACV. Dessutom har det observerats att alla vanliga och unika mutationer exponeras och därför kan riktas mot neutraliserande antikroppar.

Dessutom observerades en hög nivå av genetisk likhet mellan T-cellsepitop-associerade 121-proteiner av VACV också med både MPXV-CB och MPXV-2022. 71,6 % av VACV-härledda T-cellsepitoper visade sig dela exakta likheter med både MPXV-CB och MPXV-2022. Emellertid observerades genetisk variation i över en fjärdedel av T-cellsepitoperna mellan VACV och båda MPXV-ortologerna. Vidare observerades att 89,2 % av T-cellsepitoper var identiska mellan MPXV-CB och MPXV-2022.

Därför visade den aktuella studien en hög grad av genetisk likhet mellan nuvarande MPXV-2022 och MPXV-CB. Dessutom observerades också den genetiska likheten mellan dessa två MPXV-ortologer och VACV-referenssekvensen. Detta tyder på att för närvarande tillgängliga VACV-baserade vacciner kan skydda mot MPXV-2022. Ytterligare studier behövs dock för att fastställa effektiviteten av dessa vacciner mot MPXV-2022.

restriktioner

Den aktuella studien har vissa begränsningar. För det första behövs ytterligare experimentella studier för att bekräfta det genetiska bevarandet av immunfaktorer bland relaterade virus. För det andra inkluderar studien inte immundominanshierarkin av proteiner som kan upptäcka effekterna av proteinmutationer.

Hänvisning:

• 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

.