Los científicos utilizan una vigilancia ambiental mejorada para detectar el poliovirus tipo 2 en muestras de aguas residuales de Londres

Los científicos utilizan una vigilancia ambiental mejorada para detectar el poliovirus tipo 2 en muestras de aguas residuales de Londres

En un estudio reciente publicado en la lanceta Los investigadores examinaron las características moleculares de aislados de poliovirus (PV) tipo 2 obtenidos de muestras de aguas residuales (SS) para detectar la transmisión de PV en las comunidades.

Lernen: Nachhaltiger Nachweis des Typ-2-Poliovirus im Londoner Abwasser zwischen Februar und Juli 2022 durch verstärkte Umweltüberwachung. Bildquelle: Storm Media/Shutterstock

fondo

La transmisión fotovoltaica ha afectado a todos los países y ha sido clasificada como una emergencia de salud pública internacional por la Organización Mundial de la Salud (OMS). El riesgo de un brote mundial de PV podría verse exacerbado en países que utilizan vacunas inactivadas contra la polio, que brindan una protección sólida contra la polio paralítica pero tienen menor eficacia que las vacunas orales contra la eliminación de PV y es probable que permitan la circulación de PV no detectada durante un largo período de tiempo.

Los autores del presente estudio ya realizaron un monitoreo ambiental de PV en el Reino Unido (UK) a partir de 2014. Descubrieron que los aislados de PV similares a las vacunas podrían detectarse esporádicamente en muestras de aguas residuales (WW) muy probablemente importadas de países que usan vacunas orales contra la polio para la vacunación y provocan respuestas inmunes.

Los autores ya habían identificado dos, dos y ocho aislados de PV similares a vacunas de los tipos 1, 2 y 3, respectivamente, de 2017 a 2021, ninguno de los cuales estaba relacionado genéticamente y todos tenían mutaciones sin que se detectaran virus relacionados en muestras WW posteriores, lo que indica que no hay transmisión local de PV.

Sobre el estudio

En el presente estudio, los investigadores ampliaron su análisis anterior realizando un análisis de monitoreo ambiental para detectar aislamientos de PV tipo 2 en sistemas de aguas residuales en Londres.

Se extrajo ácido ribonucleico (ARN) de SS y se sometió a análisis de reacción en cadena de la polimerasa (PCR) utilizando cebadores de enterovirus PV y se secuenció mediante secuenciación del genoma completo. Los SS se probaron utilizando técnicas recomendadas por la OMS, incluida la concentración, el aislamiento del virus en ratones L20B y células de rabdomiosarcoma, y ​​la caracterización molecular. También se realizaron DDNS (detección directa por secuenciación de nanoporos) y análisis filogenéticos.

Además, se utilizó un nuevo protocolo de secuenciación de nanoporos para la detección directa de PV en muestras de heces y la generación rápida de secuencias de PV de todo el genoma para mejorar la comprensión de su transmisión geográfica y su historia. En el protocolo modificado, se utilizaron cebadores dirigidos a aislados de PV tipo 2 para mejorar la sensibilidad de la detección del virus al reducir el fondo de la secuencia VP1 de las especies de enterovirus C cocirculantes obtenidas con el protocolo de detección original.

El procedimiento de muestreo se llevó a cabo de manera integral para ubicar la región donde podría ocurrir la transmisión fotovoltaica. Las plantas de alcantarillado de Beckton se dividieron en pequeñas subcuencas. El muestreo también se extendió a plantas de tratamiento de aguas residuales más grandes de Londres fuera de Beckton para investigar la probable presencia de fotovoltaica tipo 2 en áreas geográficas más amplias.

Resultados

El 8 de febrero de 2022, se identificaron dos aislados de PV tipo 2 similares a vacunas en una muestra de aguas residuales recolectada como parte del trabajo de tratamiento de aguas residuales en London Beckton. Además, se identificaron tres y seis aislados de PV tipo vacuna de tipo 1 y tipo 3 en 52 SS recolectados en Londres entre el 11 de enero y el 4 de julio de 2022, todos los cuales incluían algunas mutaciones sin relación genética, excepto la cepa parental Sabin.

Se identificaron un total de 118 aislados de PV genéticamente asociados a la cepa de la vacuna Sabin 2 (con seis mutaciones comunes, incluidas las reversiones de sitio A481G y VP1-I143V) en 21 (de 52) SS consecutivos adquiridos en Londres entre el 8 de febrero de 2016 y el 4 de julio de 2022. Los aislados adquiridos entre el 8 de febrero y el 12 de abril de 2022, 11 mutaciones adicionales en diferentes Posiciones NT, que aumentaron la diversidad genética de PV.

Los aislados eran recombinantes con un enterovirus de especie C con un cruce en la posición de nucleótido (nt) 5139. De 118 aislados, 20 cumplieron los criterios para PV derivado de vacuna con cambios de seis a diez nt en el gen que codifica la proteína de la cápside VP1. Los 20 aislamientos incluyeron PV tipo 2 derivado de la vacuna, que se originó en áreas de drenaje adyacentes con poblaciones de drenaje que no se superponen, lo que indica transmisión local de PV.

Sólo dos muestras (ENV-22-117 y ENV-22-027) incluyeron aislados de PV con secuencias similares. Se detectaron aislados de PV tipo 2 genéticamente asociados en concentraciones crecientes en experimentos de cultivo celular realizados en muestras de la región de London Beckton desde el 12 de abril de 2022.

Los sitios de muestreo positivos identificados sugirieron que la fotovoltaica estaba presente principalmente en unas pocas regiones dentro de Beckton y en varios distritos del este y norte de Londres. Se observó una mayor sensibilidad cuando se utilizaron cebadores específicos del aislado de PV tipo 2 en el segundo ensayo de PCR anidada. Se pudieron detectar aislamientos de PV tipo 2 a partir de muestras de heces que resultaron negativas en experimentos de aislamiento de virus.

Conclusiones

En general, los resultados del estudio mostraron que el monitoreo ambiental permitió la detección de la importación (y propagación) de PV en Londres en una etapa temprana, lo que permitió respuestas rápidas de salud pública, incluida una mayor vigilancia y una campaña de vacuna inactivada contra la polio en uno a nueve años. niños mayores. Los virus parecen evolucionar en múltiples direcciones y se originan a partir de una fuente común, con varios aislados de PV tipo 2 de aguas residuales de Londres que tienen solo uno o cambios similares de VP1 nt en la cepa Sabin-2, lo que sugiere que las asociaciones genéticas entre los aislados no se basaron únicamente en secuencias de VP1.

Por lo tanto, puede ser crucial perfeccionar las definiciones de organismos virales derivados de vacunas para garantizar una detección rápida y temprana de los eventos de transmisión de PC, especialmente en países donde la polio no ha estado presente durante varios años.

Referencia:

• Dimitra Klapsa et al. (2022). Nachhaltiger Nachweis des Typ-2-Poliovirus im Londoner Abwasser zwischen Februar und Juli 2022 durch verstärkte Umweltüberwachung. doi: https://doi.org/10.1016/S0140-6736(22)01804-9 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0140673622018049

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