Mokslininkai taiko patobulintą aplinkos stebėjimą, kad aptiktų 2 tipo poliomielito virusą Londono nuotekų mėginiuose

Mokslininkai taiko patobulintą aplinkos stebėjimą, kad aptiktų 2 tipo poliomielito virusą Londono nuotekų mėginiuose

Neseniai paskelbtame tyrime Lancetas Tyrėjai ištyrė 2 tipo poliomielito viruso (PV) izoliatų, gautų iš nuotekų (SS) mėginių, molekulines savybes, kad nustatytų PV perdavimą bendruomenėse.

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

fone

PV perdavimas paveikė visas šalis ir Pasaulio sveikatos organizacija (PSO) jį priskyrė tarptautinei ekstremaliajai visuomenės sveikatai. Pasaulinio PV protrūkio rizika gali padidėti šalyse, kuriose naudojamos inaktyvuotos poliomielito vakcinos, kurios užtikrina tvirtą apsaugą nuo paralyžinio poliomielito, tačiau yra veiksmingesnės nei geriamosios vakcinos nuo PV išskyrimo ir gali ilgą laiką užtikrinti nepastebimą PV cirkuliaciją.

Šio tyrimo autoriai jau atliko PV aplinkos monitoringą Jungtinėje Karalystėje (JK) nuo 2014 m. Jie nustatė, kad į vakcinas panašių PV izoliatų galima sporadiškai aptikti nuotekų (WW) mėginiuose, kurie greičiausiai importuojami iš šalių, kuriose vakcinacijai naudojamos geriamosios poliomielito vakcinos ir atsiranda imuninis atsakas.

Autoriai jau buvo nustatę du, du ir aštuonis į vakcinas panašius 1, 2 ir 3 tipų PV izoliatus, atitinkamai nuo 2017 iki 2021 m., kurių nė vienas nebuvo genetiškai susijęs ir visi turėjo mutacijų, o tolesniuose WW mėginiuose nebuvo aptikta jokių susijusių virusų, o tai rodo, kad nėra vietinio PV perdavimo.

Apie studiją

Šiame tyrime mokslininkai išplėtė savo ankstesnę analizę, atlikdami aplinkos stebėjimo analizę, kad aptiktų 2 tipo PV izoliatus Londono nuotekų sistemose.

Ribonukleino rūgštis (RNR) buvo ekstrahuota iš SS ir buvo atlikta polimerazės grandininės reakcijos (PCR) analizė naudojant PV enteroviruso pradmenis ir sekvenuojama naudojant viso genomo seką. SS buvo išbandytas naudojant PSO rekomenduojamus metodus, įskaitant koncentraciją, viruso išskyrimą L20B pelėse ir rabdomiosarkomos ląstelėse bei molekulinį apibūdinimą. Taip pat buvo atlikta DDNS (tiesioginis aptikimas nanoporų sekos būdu) ir filogenetinės analizės.

Be to, buvo naudojamas naujas nanoporų sekos nustatymo protokolas, skirtas tiesioginiam PV aptikimui išmatų mėginiuose ir greitam viso genomo PV sekų generavimui, siekiant geriau suprasti jų geografinį perdavimą ir istoriją. Modifikuotame protokole pradmenys, nukreipti į 2 tipo PV izoliatus, buvo naudojami siekiant pagerinti viruso aptikimo jautrumą, sumažinant kartu cirkuliuojančių C enterovirusų rūšių, gautų naudojant pradinį aptikimo protokolą, VP1 sekos foną.

Mėginių ėmimo procedūra buvo atlikta visapusiškai, siekiant nustatyti regioną, kuriame gali įvykti PV perdavimas. Becktono kanalizacijos įrenginiai buvo suskirstyti į mažus dalinius. Mėginių ėmimas taip pat buvo išplėstas į didesnius Londono nuotekų valymo įrenginius, esančius už Becktono ribų, siekiant ištirti galimą 2 tipo PV buvimą platesnėse geografinėse vietovėse.

Rezultatai

2022 m. vasario 8 d. nuotekų mėginyje, paimtame vykdant nuotekų valymo darbus Londono Beckton mieste, buvo nustatyti du į vakciną panašūs 2 tipo PV izoliatai. Be to, 52 SS, surinktuose iš Londono nuo 2022 m. sausio 11 d. iki liepos 4 d., buvo nustatyti trys ir šeši į vakcinas panašūs 1 ir 3 tipo PV izoliatai.

Iš viso 118 genetiškai susijusių PV izoliatų, genetiškai susietų su Sabin 2 vakcinos paderme (su šešiomis įprastomis mutacijomis, įskaitant A481G ir VP1-I143V vietos reversijas), buvo identifikuoti 21 (iš 52) iš eilės SS, įsigytų Londone nuo 2016 m. vasario 8 d. iki liepos 2 d. ir 2022 m. balandžio 12 d., 11 papildomų mutacijų skirtingose NT padėtyse, kurios padidėjusi PV genetinė įvairovė.

Izoliatai buvo rekombinantai su C rūšies enterovirusu, kurio kryžminimasis buvo nukleotido padėtyje (nt) 5139. Iš 118 izoliatų 20 atitiko vakcinos kilmės PV kriterijus su 6–10 nt pakitimų VP1 kapsidės baltymą koduojančiame gene. Į 20 izoliatų buvo vakcinos kilmės 2 tipo PV, kilęs iš gretimų drenažo zonų, kuriose drenažo populiacijos nesutampa, o tai rodo vietinį PV perdavimą.

Tik dviejuose mėginiuose (ENV-22-117 ir ENV-22-027) buvo PV izoliatai su panašiomis sekomis. Genetiškai susiję 2 tipo PV izoliatai buvo aptikti didėjančiomis koncentracijomis ląstelių kultūros eksperimentuose, atliktuose su Londono Beckton regiono mėginiais nuo 2022 m. balandžio 12 d.

Nustatytos teigiamos mėginių ėmimo vietos rodo, kad PV daugiausia buvo keliuose Bektono regionuose ir keliuose rytų ir šiaurės Londono rajonuose. Padidėjęs jautrumas buvo pastebėtas, kai antrajame įdėtajame PGR tyrime buvo naudojami 2 tipo PV izoliatui būdingi pradmenys. 2 tipo PV izoliatus buvo galima aptikti iš išmatų mėginių, kurie buvo neigiami viruso išskyrimo eksperimentuose.

Išvados

Apskritai tyrimo rezultatai parodė, kad aplinkos stebėjimas leido anksti aptikti PV importą (ir plitimą) Londone, o tai leido greitai reaguoti į visuomenės sveikatą, įskaitant sustiprintą stebėjimą ir inaktyvuotą poliomielito vakcinos kampaniją per vienerius–devynerius metus. seni vaikai. Atrodo, kad virusai vystosi keliomis kryptimis ir kilę iš bendro šaltinio, kai keli Londono kanalizacijos PV 2 tipo izoliatai turi tik vieną ar panašius Sabin-2 padermės VP1 nt pokyčius, o tai rodo, kad genetinės asociacijos tarp izoliatų nebuvo pagrįstos vien VP1 sekomis.

Todėl gali būti labai svarbu patikslinti vakcinų kilmės virusinių organizmų apibrėžimus, kad būtų užtikrintas greitas ir ankstyvas PC perdavimo įvykių nustatymas, ypač šalyse, kuriose poliomielito jau keletą metų nebuvo.

Nuoroda:

• 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

.