Los reordenamientos genómicos del virus de la viruela simica podrían ser un signo de adaptación al huésped humano

Los reordenamientos genómicos del virus de la viruela simica podrían ser un signo de adaptación al huésped humano

En un estudio publicado recientemente bioRxiv * Preprint Server, los investigadores examinaron los reordenamientos genómicos en el genoma del virus de la viruela del mono (MPXV) y examinaron si dichos reordenamientos representaban una adaptación viral a los humanos (huésped).

Lernen: Mögliche Anpassung des Affenpockenvirus 2022 an den menschlichen Wirt durch Genduplikation und -verlust. Bildnachweis: Kateryna Kon/Shutterstock

*NOTA IMPORTANTE:bioRxiv publica informes científicos preliminares que no han sido revisados ​​por pares y, por lo tanto, no deben considerarse concluyentes, guiar la práctica clínica o el comportamiento de salud ni tratarse como información establecida.

fondo

Los estudios han informado que los poxvirus evolucionan más lentamente en comparación con los virus del ácido ribonucleico (ARN), siendo los reordenamientos genómicos, como la pérdida o ganancia de genes, los principales impulsores de la adaptación a los huéspedes. En 2022, el brote de MPXV afectó a la mayor parte del mundo y el MPX parece haberse establecido en comunidades humanas.

Sobre estudiar

En el presente estudio, los investigadores evaluaron las pérdidas y ganancias genómicas de MPXV y examinaron si son representativas de la adaptación de MPXV a los huéspedes humanos.

Un total de 339 muestras confirmadas como positivas para MPXV mediante la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) fueron secuenciadas mediante análisis del genoma completo (WGS). El equipo extrajo ácido desoxirribonucleico (ADN) de las muestras y preparó bibliotecas de escopeta. Construyeron genomas de MPXV mediante ensamblaje de novo y los asignaron a una secuencia de proteínas de referencia. Las secuencias se alinearon y todos los genomas se enviaron a la base de datos GenBank del NCBI (Centro Nacional de Información Biotecnológica).

Resultados

El equipo informó cinco genomas de brotes de MPXV en 2022 con extensas duplicaciones y pérdidas de genes, incluidas duplicaciones de hasta 18.000 pares de bases (pb) en el extremo genómico opuesto desde la región de repeticiones invertidas (ITR) terminales izquierda (L) a derecha (R) y eliminaciones del sitio de inserción de hasta 16.000 pb como una probable adaptación al huésped humano.

Las duplicaciones de L a R también se encontraron en un genoma de MPXV de clado I de 2005 y en un genoma del actual brote multinacional de MPXV en 2022. Además, las duplicaciones de los extremos de R a L se detectaron con el genoma de MPXV/Alemania/2022/RKI339. El genoma MPXV/Alemania/2022/RKI338 mostró una eliminación de 2309 pb en la misma ubicación aguas abajo de L ITR pero sin inserción.

Se observaron duplicaciones idénticas en 20 genomas MPXV del clado II entre 1958 y 2018. El genoma MPXV/Alemania/2022/RKI335 mostró duplicaciones desde la región aguas abajo de L ITR, incluidos los genes MPXVgp-005 y -007, hasta la región localizada por encima de R ITR entre los genes MPXVgp-182 y -188, lo que resultó en Truncamiento de MPXVgp-184 y -187 y eliminación completa de MPXVgp185 y MPXVgp186.

El tamaño de duplicación (2921 pares de bases) en la región R-terminal y la eliminación de 8893 pb dieron como resultado la formación de un genoma total de 191176 pb de largo con una extensión de la región ITR entre 6400 pb y 9398 pb. Se observaron eliminaciones y duplicaciones idénticas en el genoma MPXV/Alemania/2022/RKI336 con duplicación e inserción del gen MPXVgp-005 a -008 entre MPXVgp-177 y -188 en el extremo R, con truncamiento de MPXVgp187 y eliminación completa del gen MPXVgp-178 a -186.

Una duplicación de 4040 pb y una eliminación de 15303 pb dieron como resultado la formación de un genoma de 185852 pb de largo con ITR de 10460 pb. El genoma MPXV/Alemania/2022/RKI337 mostró un patrón de deleción y duplicación idéntico con las duplicaciones más grandes de 5282 pb de largo [MPXVgp-005 a -010 (acortado)] hacia la región R-terminal con la mayor deleción de 16926 pb [MPXVgp-176 a -187 (acortado)]. La longitud del genoma MPXV/Alemania/2022/RKI337 fue de 185251 pb con ITR de 11641 pares de bases.

El genoma MPXV Sudan 2005 mostró una duplicación de 10550 pares de bases en la misma región después de la ITR de L a R y una eliminación de 2108 pb. La duplicación en el genoma E-ChVir28389 mostró una duplicación de 858 pb de la ITR de L a R y una eliminación de 2048 pb. Además, se observaron duplicaciones de los extremos R a L para el genoma MPXV/Alemania/2022/RKI339, que tenía una duplicación de 18214 pb [genes MPXVgp174 (acortado) a 187 (acortado)] en la región L-terminal, lo que resultó en deleciones de genes MPXVgp-005 a -010 de 6701 pares de bases.

La longitud del genoma aumentó a 208804 pb con ITR expandidas de 24695 pb. Todas las duplicaciones de L a R contenían ≥1 de los genes MPXVgp-005 a -014 con eliminación de ≥1 genes MPXVgp-175 a -187 o viceversa para las duplicaciones de R a L. Los genes eliminados se correlacionaban con la pérdida de señalización antigénica o la persistencia evolutiva continua a través de la atenuación de la enfermedad.

Por el contrario, los genes adquiridos pueden promover la evasión inmunitaria de las respuestas de defensa del huésped. MPXVgp-006 es una proteína similar al factor de crecimiento epidérmico con homología con el gen C11R del virus vaccinia, y experimentos de cultivo celular han demostrado que C11R disminuye la activación del factor nuclear kappa B (NF-κB). Otros genes duplicados fueron MPXVgp-008 (proteína con dedos de zinc, inhibición de la apoptosis), MPXVgp-009 [inhibidor funcional de interleucina (IL) -18] y MPXVgp010 (anquirina abreviada o proteína de rango de huésped).

Además, todas las duplicaciones de L a R provocaron eliminaciones de al menos MPXVgp-184 (truncado) a -187 (truncado), y MPXVgp-184,186 no mostró homología con ortopoxvirus. MPXVgp-185 mostró homología con el gen vaccinia B22R, que es homólogo a los inhibidores de la serina proteasa. Se ha documentado que la eliminación de B22R reduce la virulencia y la replicación del virus vaccinia.

Para los genes MPXV/Alemania/2022/RKI337 y MPXV/Alemania/2022/RKI336, MPXVgp180 (B19R) y MPXV182 (B21R) se eliminaron e identificaron como candidatos para genes de virulencia MPXV potencialmente importantes. El tercer candidato D10L (MPXVgp013) y los genes B19R y B21R se duplicaron en el genoma MPXV/Alemania/2022/RKI339, y el cuarto se duplicó en el genoma MPXV KC257459 de Sudán.

Diploma

En general, los resultados del estudio resaltaron las duplicaciones y pérdidas de genes como mecanismos probables del actual brote de MPXV de 2022 para la adaptación del huésped y subrayaron la necesidad de continuar con los esfuerzos de vigilancia del genoma del MPXV en lugar de o junto con la vigilancia continua de mutaciones no sinónimos del MPXV.

*NOTA IMPORTANTE:bioRxiv publica informes científicos preliminares que no han sido revisados ​​por pares y, por lo tanto, no deben considerarse concluyentes, guiar la práctica clínica o el comportamiento de salud ni tratarse como información establecida.

Referencia:

• Vorläufiger wissenschaftlicher Bericht.
  Mögliche Anpassung des Affenpockenvirus 2022 an den menschlichen Wirt durch Genduplikation und -verlust. Annika Brinkmannet al. bioRxiv. doi: https://doi.org/10.1101/2022.10.21.512875 https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.10.21.512875v1

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