Første rapport om naturlig rekombinasjon av monkeypox virus-genomet

Første rapport om naturlig rekombinasjon av monkeypox virus-genomet

I en nylig publisert studie medRxiv * Preprint Server, forskere analyserte sekvenser av monkeypox virus (MPXV) under det nåværende utbruddet i 2022 for å undersøke om MPXV tilpasser seg for forbedret overlevelse og virusoverføring blant mennesker.

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

*Viktig MERK:medRxiv publiserer foreløpige vitenskapelige rapporter som ikke har blitt fagfellevurdert og som derfor ikke bør anses som avgjørende, veilede klinisk praksis/helserelatert atferd eller behandles som etablert informasjon.

bakgrunn

Det pågående MPXV-utbruddet i 2022 har representert MPXVA-overføring i ikke-endemiske områder utenfor de vestlige og sentrale delene av Afrika. MPXV ble oppdaget i Storbritannia (Storbritannia) i mai 2022, og deretter økte antallet tilfeller raskt i Europa, Asia, Afrika, Oseania og de nordlige og sørlige delene av Amerika.

Deretter ble MPX erklært en internasjonal folkehelsenødsituasjon av Verdens helseorganisasjon (WHO) 23. juli 2022, og MPXV har påvirket flere nasjoner til dags dato. De fleste virale sekvenser gjenvunnet fra det pågående MPXV-utbruddet er rapportert å være B.1 MPXV-kladesekvenser. Data om naturlig rekombinasjon av MPXV mangler.

Om å studere

I denne studien analyserte forskere 415 B.1-klade MPXV-sekvenser over hele verden fra National Center for Biotechnology Information (NCBI)-databasen mellom 1. januar og 20. juli 2022, ved å undersøke koblingsubalanse [LD, en enkeltnukleotidvariant (SNV)-basert analyse] og tandem repetisjoner av MPX på genomisk utforskning (TR-er), rekombinasjon for å bestemme sannsynlige risikoer for nye MPXV-stammer.

MPX-rekombinasjon ble vurdert ved analyse av tandem-repetisjoner (TR-er), og LD-analyse ble utført for å oppdage nye MPXV-linjer og viral rekombinasjon i det pågående MPXV-genomet til 2022-utbruddet. Viruspopulasjonene ble delt inn i seks grupper basert på TR-tallene (TRNs) til TRA/E. Enkeltnukleotidpolymorfisme (SNP)-analyse ble deretter utført.

Resultater

Analyseresultatene viste at MPXV-populasjonen av det pågående utbruddet i 2022 har delt seg inn i henholdsvis fire og 11 avstamninger og undergrupper, og fire avstamninger basert på TR-er og CN-er (kopinummer). Videre viste resultatene av LD-analyse at MPXV utviklet seg til tre nye avstamninger. Teamet identifiserte seks, én og én ny rekombinant MPXV fra henholdsvis Slovenia, Italia og Australia ved analyse av TR-er og to og én MPXV-rekombinant fra henholdsvis Tyskland og Spania ved LD-analyse.

Seks TR-er med forskjellige kopinummer ble identifisert, TR A/E hadde identiske sekvenser på 16 basepar (bp) med inverterte TR-er i begge MPXV-genomendene. Totalt inkluderte 378 tilfeller (91 %) og 14 tilfeller (tre prosent) henholdsvis TRN-er 7,9 og 16 hentet fra USA (USA), Tsjekkia og Belgia.

Et tilfelle med TRN-verdier på seks, fire og tre ble oppdaget i Storbritannia (Storbritannia). Teamet identifiserte 21 tilfeller av mismatch med forskjellige TRN-verdier mellom TRs E og A. Resultatene viste at genetisk mangfold kunne kategoriseres basert på TR-polymorfismer i de nåværende MPXV-utbruddspopulasjonene. TR B, TR C, TR D og TR F ble funnet å være direkte gjentakelser lokalisert i de intergene regionene eller 3'-terminale (inverterte) TR-er. TR F og TR C omfattet henholdsvis tre og en 5'-TATGATGGA 3'-bp sekvenskopier.

Mens de fleste virussekvensene inneholdt TR F (97 %, TRN-verdi på 3,5), inneholdt 51 % og 48 % av virusprøvene TR C med TRN-verdier på henholdsvis 10 og 8. Basert på TR C/F-mønstrene kan MPXV-populasjoner kategoriseres i fire avstamninger (M, U, I og ukategoriserte avstamninger med henholdsvis 210, 193 og ett tilfelle.

Videre, i forbindelse med TR A/E og TR C/F TRN-er, delte teamet MPXV-populasjoner i 11 virale underavdelinger. TR D inneholdt ni bp 5′-ATATCATT-3′-sekvensen med varierende CN-er og TRN-er som varierte mellom henholdsvis 2,0 og 55. Interessant nok inneholdt virale sekvenser med høyere TR D TRN (TRN større enn 30) også flere TR A/E TRN (20 tilfeller med TRN større enn 16) i U-gruppen, noe som tyder på større TR-diversitet i U-linjen enn andre MPXV-linjer.

Ved å bruke TR-polymorfismer ble åtte genomer av MPXV med rekombinante virale kryssinger identifisert. Sak ON755039 (FVG-ITA-01) fra Italia kan stamme fra foreldrenes M- og I-gruppesekvenser. Sak ON631963 (VIDRL01) fra Australia ble avledet fra foreldrenes virale sekvenser fra U- og M-gruppene, det samme var seks slovenske tilfeller (ON631241, ON838178, ON754986, ON754985, ON609725 og ON754987). Resultatene viste også at de seks sakene fra Slovenia kan ha gitt opphav til en ny avstamning.

LD-analyse viste fem SNP-par ved G148421A/G34305A, G74357A/C22736T, C188379T/G186153A (åtte tilfeller), G189246A/G148421A og G1892405A/G34 med høye Odds enn L3OD5A/G34 verdier 10) og sterk LD. G74357A/C22736T SNP-er ble oppdaget i 28 MPX-tilfeller, inkludert 25 tilfeller, ett tilfelle, ett tilfelle og ett tilfelle i henholdsvis Tyskland, Østerrike, Portugal og Storbritannia.

I Tyskland ble SNP-par av C188379T/G186153A påvist i åtte tilfeller. Fjorten tilfeller i Canada inkluderte G148421A/G189246A/G34305A SNP-er. Resultatene antydet utvikling av MPXV til ≥3 nye avstamninger. Videre, for SNP-parene G5592A/G78031A og C25641T/C70777T, var de øvre grensene for 95 % konfidensintervall (CI) henholdsvis 0,9 og 0,3, noe som tyder sterkt på MPXV-rekombinasjon. Resultatene viste at to tilfeller i Tyskland (ON637939 og ON959149) og ett tilfelle i Spania (ON720849) allerede har fått mutasjoner gjennom rekombinasjon.

Diplom

Samlet sett viste studieresultatene at TR-er divergerte ofte under naturlig overføring i B.1-kladen og at MPXV-genomet utvikler seg raskt og utvides under det nåværende utbruddet i 2022. Videre er LD- og TR-analyser kombinert med genomisk overvåking verdifulle teknikker for å overvåke og spore overføringsdynamikken til MPtic-rekombinering.

*Viktig MERK:medRxiv publiserer foreløpige vitenskapelige rapporter som ikke har blitt fagfellevurdert og som derfor ikke bør anses som avgjørende, veilede klinisk praksis/helserelatert atferd eller behandles som etablert informasjon.

Referanse:

• 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

.