Første rapport om naturlig rekombination af abekoppevirusgenomet

Første rapport om naturlig rekombination af abekoppevirusgenomet

I en nyligt offentliggjort undersøgelse medRxiv * Preprint Server, forskere analyserede monkeypox virus (MPXV) sekvenser under det nuværende udbrud i 2022 for at undersøge, om MPXV tilpasser sig til forbedret overlevelse og viral transmission blandt mennesker.

Lernen: Rekombination prägt den Ausbruch der Affenpocken im Jahr 2022. Bildquelle: ART-ur/Shutterstock

*Vigtig BEMÆRK:medRxiv udgiver foreløbige videnskabelige rapporter, der ikke er blevet peer-reviewet og derfor ikke bør betragtes som afgørende, vejlede klinisk praksis/sundhedsrelateret adfærd eller behandles som etableret information.

baggrund

Det igangværende MPXV-udbrud i 2022 har repræsenteret MPXVA-transmission i ikke-endemiske områder uden for de vestlige og centrale dele af Afrika. MPXV blev opdaget i Det Forenede Kongerige (UK) i maj 2022, og derefter steg antallet af tilfælde hurtigt i Europa, Asien, Afrika, Oceanien og de nordlige og sydlige dele af Amerika.

Efterfølgende blev MPX erklæret en international folkesundhedsnødsituation af Verdenssundhedsorganisationen (WHO) den 23. juli 2022, og MPXV har påvirket adskillige nationer til dato. De fleste virale sekvenser udvundet fra det igangværende MPXV-udbrud er blevet rapporteret at være B.1 MPXV clade-sekvenser. Data om naturlig rekombination af MPXV mangler.

Om at studere

I denne undersøgelse analyserede forskere 415 B.1-klade MPXV-sekvenser verden over fra National Center for Biotechnology Information (NCBI) database mellem 1. januar og 20. juli 2022, ved at undersøge koblingsuligevægt [LD, en enkelt nukleotidvariant (SNV)-baseret analyse] og tandem-gentagelser af MPX-gentagelser på genomisk udforskning (TR'er), rekombination for at bestemme de sandsynlige risici ved nye MPXV-stammer.

MPX-rekombination blev vurderet ved analyse af tandem-gentagelser (TR'er), og LD-analyse blev udført for at detektere nye MPXV-linjer og viral rekombination i det igangværende MPXV-genom fra 2022-udbruddet. De virale populationer blev opdelt i seks grupper baseret på TR-numrene (TRN'er) for TRA/E. Enkelt nukleotid polymorfi (SNP'er) analyse blev derefter udført.

Resultater

Analyseresultaterne viste, at MPXV-populationen af ​​det igangværende udbrud i 2022 er opdelt i henholdsvis fire og 11 slægter og undergrupper og fire slægter baseret på TR'er og CN'er (kopinumre). Desuden viste resultaterne af LD-analyse, at MPXV udviklede sig til tre nye slægter. Holdet identificerede seks, en og en ny rekombinant MPXV fra henholdsvis Slovenien, Italien og Australien ved analyse af TR'er og to og en MPXV-rekombinant fra henholdsvis Tyskland og Spanien ved LD-analyse.

Seks TR'er med forskellige kopinumre blev identificeret, TR A/E havde identiske sekvenser på 16 basepar (bp) med inverterede TR'er i begge MPXV-genomender. I alt omfattede 378 tilfælde (91%) og 14 tilfælde (tre procent) TRN'er 7,9 og 16, henholdsvis opnået fra USA (USA), Tjekkiet og Belgien.

Et tilfælde med TRN-værdier på seks, fire og tre blev opdaget i Det Forenede Kongerige (UK). Holdet identificerede 21 tilfælde af mismatch med forskellige TRN-værdier mellem TRs E og A. Resultaterne viste, at genetisk diversitet kunne kategoriseres baseret på TR-polymorfismer i de nuværende MPXV-udbrudspopulationer. TR B, TR C, TR D og TR F viste sig at være direkte gentagelser lokaliseret i de intergene regioner eller 3'-terminale (inverterede) TR'er. TR F og TR C omfattede henholdsvis tre og en 5'-TATGATGGA 3'-bp sekvenskopier.

Mens de fleste virussekvenser indeholdt TR F (97 %, TRN-værdi på 3,5), indeholdt 51 % og 48 % af virusprøverne TR C med TRN-værdier på henholdsvis 10 og 8. Baseret på TR C/F-mønstrene kunne MPXV-populationer kategoriseres i fire afstamninger (M, U, I og ukategoriserede afstamninger med henholdsvis 210, 193 og et tilfælde.

Desuden, i forbindelse med TR A/E og TR C/F TRN'er, opdelte holdet MPXV-populationer i 11 virale underafdelinger. TR D indeholdt ni bp 5'-ATATCATT-3'-sekvensen med varierende CN'er og TRN'er, der lå mellem henholdsvis 2,0 og 55. Interessant nok indeholdt virale sekvenser med højere TR D TRN'er (TRN større end 30) også flere TR A/E TRN'er (20 tilfælde med TRN større end 16) i U-gruppen, hvilket tyder på større TR-diversitet i U-linjen end andre MPXV-linjer.

Ved hjælp af TR-polymorfismer blev otte genomer af MPXV med rekombinante virale krydsninger identificeret. Case ON755039 (FVG-ITA-01) fra Italien kunne stamme fra forældre M- og I-gruppesekvenser. Case ON631963 (VIDRL01) fra Australien var afledt af parentale virale sekvenser fra U- og M-grupperne, ligesom seks slovenske tilfælde (ON631241, ON838178, ON754986, ON754985, ON609725 og ON754987). Resultaterne viste også, at de seks sager fra Slovenien kan have givet anledning til en ny afstamning.

LD-analyse viste fem SNP-par ved G148421A/G34305A, G74357A/C22736T, C188379T/G186153A (otte tilfælde), G189246A/G148421A og G1892405A/G34 med høje L3OD6A/G34 med høj, L3405A/G34 værdier 10) og stærk LD. G74357A/C22736T SNP'er blev påvist i 28 MPX-tilfælde, herunder 25 tilfælde, ét tilfælde, ét tilfælde og ét tilfælde i henholdsvis Tyskland, Østrig, Portugal og Storbritannien.

I Tyskland blev SNP-par af C188379T/G186153A påvist i otte tilfælde. Fjorten tilfælde i Canada inkluderede G148421A/G189246A/G34305A SNP'er. Resultaterne antydede udvikling af MPXV til ≥3 nye slægter. Ydermere, for SNP-par G5592A/G78031A og C25641T/C70777T var de øvre grænser for 95 % konfidensintervallet (CI) henholdsvis 0,9 og 0,3, hvilket stærkt tyder på MPXV-rekombination. Resultaterne viste, at to tilfælde i Tyskland (ON637939 og ON959149) og et tilfælde i Spanien (ON720849) allerede erhvervede mutationer gennem rekombination.

Eksamensbevis

Samlet set viste undersøgelsesresultaterne, at TR'er divergerede hyppigt under naturlig transmission i B.1-kladen, og at MPXV-genomet udvikler sig hurtigt og udvider sig under det nuværende udbrud i 2022. Ydermere er LD- og TR-analyser kombineret med genomisk overvågning værdifulde teknikker til overvågning og sporing af transmissionsdynamikken af ​​MPXV-rekombination.

*Vigtig BEMÆRK:medRxiv udgiver foreløbige videnskabelige rapporter, der ikke er blevet peer-reviewet og derfor ikke bør betragtes som afgørende, vejlede klinisk praksis/sundhedsrelateret adfærd eller behandles som etableret information.

Reference:

• Vorläufiger wissenschaftlicher Bericht.
  Ja, T. et al. (2022) „Rekombination prägt den Affenpockenausbruch 2022“. medRxiv. doi: 10.1101/2022.08.09.22278589. https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2022.08.09.22278589v3

.