Eerste rapport van natuurlijke recombinatie van het apenpokkenvirusgenoom

Eerste rapport van natuurlijke recombinatie van het apenpokkenvirusgenoom

In een onlangs gepubliceerde studie medRxiv * Preprint Server, onderzoekers analyseerden sequenties van het monkeypox-virus (MPXV) tijdens de huidige uitbraak in 2022 om te onderzoeken of MPXV zich aanpast voor verbeterde overleving en virale overdracht onder mensen.

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

*Belangrijke OPMERKING:medRxiv publiceert voorlopige wetenschappelijke rapporten die niet door vakgenoten zijn beoordeeld en daarom niet als overtuigend mogen worden beschouwd, als leidraad dienen voor de klinische praktijk/gezondheidsgerelateerd gedrag, of moeten worden behandeld als gevestigde informatie.

achtergrond

De aanhoudende MPXV-uitbraak in 2022 heeft geleid tot de overdracht van MPXVA in niet-endemische gebieden buiten de westelijke en centrale delen van Afrika. MPXV werd in mei 2022 ontdekt in het Verenigd Koninkrijk (VK), en daarna namen de aantallen gevallen snel toe in Europa, Azië, Afrika, Oceanië en de noordelijke en zuidelijke delen van Amerika.

Vervolgens werd MPX op 23 juli 2022 door de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) uitgeroepen tot een internationale noodsituatie op het gebied van de volksgezondheid, en MPXV heeft tot nu toe verschillende landen getroffen. Er is gerapporteerd dat de meeste virale sequenties die zijn teruggevonden bij de aanhoudende MPXV-uitbraak B.1 MPXV-cladesequenties zijn. Gegevens over natuurlijke recombinatie van MPXV ontbreken.

Over studeren

In de huidige studie analyseerden onderzoekers tussen 1 januari en 20 juli 2022 wereldwijd 415 B.1 clade MPXV-sequenties uit de database van het National Center for Biotechnology Information (NCBI), door koppelingsonevenwicht [LD, een op een enkele nucleotide variant (SNV) gebaseerde analyse] en tandem repeats (TR's) te onderzoeken, met een focus op het onderzoeken van de genomische variabiliteit van MPXV door recombinatie om de waarschijnlijke risico's van nieuwe MPXV te bepalen. stammen.

MPX-recombinatie werd beoordeeld door analyse van tandemherhalingen (TR's), en LD-analyse werd uitgevoerd om nieuwe MPXV-lijnen en virale recombinatie te detecteren in het aanhoudende MPXV-genoom van de uitbraak van 2022. De virale populaties werden verdeeld in zes groepen op basis van de TR-nummers (TRN's) van TRA/E. Vervolgens werd analyse van single nucleotide polymorphism (SNP's) uitgevoerd.

Resultaten

Uit de analyseresultaten bleek dat de MPXV-populatie van de aanhoudende uitbraak in 2022 is verdeeld in respectievelijk vier en elf lijnen en subgroepen, en vier lijnen op basis van de TR’s en CN’s (kopieaantallen). Bovendien lieten de resultaten van LD-analyse zien dat MPXV evolueerde naar drie nieuwe lijnen. Het team identificeerde zes, één en één nieuwe recombinante MPXV uit respectievelijk Slovenië, Italië en Australië, door analyse van TR's, en twee en één MPXV-recombinant uit respectievelijk Duitsland en Spanje, door LD-analyse.

Er werden zes TR's met verschillende kopienummers geïdentificeerd, TR A/E had identieke sequenties van 16 basenparen (bp) met omgekeerde TR's aan beide uiteinden van het MPXV-genoom. In totaal omvatten 378 gevallen (91%) en 14 gevallen (drie procent) respectievelijk TRN's 7,9 en 16, verkregen uit de Verenigde Staten van Amerika (VS), Tsjechië en België.

In het Verenigd Koninkrijk (VK) werd een geval met TRN-waarden van zes, vier en drie ontdekt. Het team identificeerde 21 gevallen van mismatch met verschillende TRN-waarden tussen TR's E en A. De resultaten toonden aan dat genetische diversiteit kon worden gecategoriseerd op basis van de TR-polymorfismen in de huidige MPXV-uitbraakpopulaties. TR B, TR C, TR D en TR F bleken directe herhalingen te zijn die zich in de intergene gebieden of 3'-terminale (omgekeerde) TR's bevinden. TR F en TR C omvatten respectievelijk drie en één 5'-TATGATGGA 3'-bp sequentiekopieën.

Terwijl de meeste virussequenties TR F bevatten (97%, TRN-waarde van 3,5), bevatten 51% en 48% van de virusmonsters TR C met TRN-waarden van respectievelijk 10 en 8. Op basis van de TR C/F-patronen konden MPXV-populaties worden onderverdeeld in vier lijnen (M, U, I en niet-gecategoriseerde lijnen met respectievelijk 210, 193 en één geval).

Bovendien verdeelde het team, in combinatie met TR A/E en TR C/F TRN's, de MPXV-populaties in 11 virale onderverdelingen. TR D bevatte de 5'-ATATCATT-3'-sequentie van negen bp met variërende CN's en TRN's variërend tussen respectievelijk 2,0 en 55. Interessant genoeg bevatten virale sequenties met hogere TRD TRN's (TRN groter dan 30) ook meer TR A/E TRN's (20 gevallen met TRN groter dan 16) in de U-groep, wat een grotere TR-diversiteit in de U-lijn suggereert dan andere MPXV-lijnen.

Met behulp van TR-polymorfismen werden acht genomen van MPXV met recombinante virale kruisen geïdentificeerd. Geval ON755039 (FVG-ITA-01) uit Italië zou afkomstig kunnen zijn van ouderlijke M- en I-groepsequenties. Geval ON631963 (VIDRL01) uit Australië was afgeleid van ouderlijke virale sequenties van de U- en M-groepen, evenals zes Sloveense gevallen (ON631241, ON838178, ON754986, ON754985, ON609725 en ON754987). Uit de resultaten bleek ook dat de zes gevallen uit Slovenië mogelijk aanleiding hebben gegeven tot een nieuwe afstammingslijn.

LD-analyse toonde vijf SNP-paren aan bij G148421A/G34305A, G74357A/C22736T, C188379T/G186153A (acht gevallen), G189246A/G148421A en G189246A/G34305A met hoge LOD-waarden (Log of Odds, groter dan). 10) en sterke LD. G74357A/C22736T SNP's werden gedetecteerd in 28 MPX-gevallen, waaronder 25 gevallen, één geval, één geval en één geval in respectievelijk Duitsland, Oostenrijk, Portugal en het Verenigd Koninkrijk.

In Duitsland werden in acht gevallen SNP-paren van C188379T/G186153A gedetecteerd. Veertien gevallen in Canada omvatten G148421A/G189246A/G34305A SNP's. De resultaten suggereerden de evolutie van MPXV naar ≥3 nieuwe lijnen. Bovendien waren voor de SNP-paren G5592A/G78031A en C25641T/C70777T de bovengrenzen van het 95% betrouwbaarheidsinterval (BI) respectievelijk 0,9 en 0,3, wat sterk duidt op MPXV-recombinatie. De resultaten toonden aan dat twee gevallen in Duitsland (ON637939 en ON959149) en één geval in Spanje (ON720849) al mutaties hadden verkregen door recombinatie.

Diploma

Over het geheel genomen toonden de onderzoeksresultaten aan dat TR’s vaak divergeerden tijdens natuurlijke transmissie in de B.1-clade en dat het MPXV-genoom snel evolueert en uitbreidt tijdens de huidige uitbraak in 2022. Bovendien zijn LD- en TR-analyses in combinatie met genomische surveillance waardevolle technieken voor het monitoren en volgen van de transmissiedynamiek van fylogenetische recombinatie van MPXV.

*Belangrijke OPMERKING:medRxiv publiceert voorlopige wetenschappelijke rapporten die niet door vakgenoten zijn beoordeeld en daarom niet als overtuigend mogen worden beschouwd, als leidraad dienen voor de klinische praktijk/gezondheidsgerelateerd gedrag, of moeten worden behandeld als gevestigde informatie.

Referentie:

• 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

.