Oamenii de știință folosesc o monitorizare îmbunătățită a mediului pentru a detecta poliovirusul de tip 2 în probele de canalizare din Londra

Oamenii de știință folosesc o monitorizare îmbunătățită a mediului pentru a detecta poliovirusul de tip 2 în probele de canalizare din Londra

Într-un studiu recent publicat în Lanceta Cercetătorii au examinat caracteristicile moleculare ale izolatelor de poliovirus de tip 2 (PV) obținute din probe de apă uzată (SS) pentru a detecta transmiterea PV în comunități.

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

fundal

Transmiterea PV a afectat toate țările și a fost clasificată drept o urgență internațională de sănătate publică de către Organizația Mondială a Sănătății (OMS). Riscul unui focar global de PV ar putea fi exacerbat în țările care utilizează vaccinuri antipoliomielitei inactivate, care oferă o protecție robustă împotriva poliomielitei paralitice, dar au o eficacitate mai scăzută decât vaccinurile orale împotriva excreției PV și este probabil să permită circulația PV nedetectată pentru o perioadă lungă de timp.

Autorii acestui studiu au efectuat deja monitorizarea mediului PV în Regatul Unit (Marea Britanie) începând cu 2014. Ei au descoperit că izolatele PV asemănătoare vaccinurilor ar putea fi detectate sporadic în probele de apă uzată (WW) cel mai probabil importate din țările care utilizează vaccinuri orale antipoliomielite pentru vaccinare și provoacă răspunsuri imune.

Autorii au identificat deja două, două și opt izolate PV asemănătoare vaccinurilor de tipurile 1, 2 și, respectiv, 3, din 2017 până în 2021, dintre care niciuna nu era înrudită genetic și toate aveau mutații fără ca niciun virus înrudit să fie detectat în probele ulterioare WW, indicând că nu există o transmitere locală de PV.

Despre studiu

În studiul de față, cercetătorii și-au extins analiza anterioară prin efectuarea unei analize de monitorizare a mediului pentru a detecta izolate fotovoltaice de tip 2 în sistemele de apă uzată din Londra.

Acidul ribonucleic (ARN) a fost extras din SS și supus analizei reacției în lanț a polimerazei (PCR) folosind primeri de enterovirus PV și secvențiat prin secvențierea întregului genom. SS au fost testate folosind tehnici recomandate de OMS, inclusiv concentrarea, izolarea virusului la șoarecii L20B și celulele de rabdomiosarcom și caracterizarea moleculară. De asemenea, au fost efectuate analize DDNS (detecție directă prin secvențiere a nanoporilor) și analize filogenetice.

În plus, a fost utilizat un nou protocol de secvențiere a nanoporilor pentru detectarea directă a PV în probele de scaun și generarea rapidă de secvențe PV de întreg genom pentru a îmbunătăți înțelegerea transmiterii și istoriei lor geografice. În protocolul modificat, primeri care vizează izolatele PV de tip 2 au fost utilizați pentru a îmbunătăți sensibilitatea detectării virusului prin reducerea fondului secvenței VP1 a speciilor de enterovirus C co-circulante obținute cu protocolul original de detectare.

Procedura de eșantionare a fost efectuată cuprinzător pentru a localiza regiunea în care ar putea avea loc transmisia PV. Lucrările de canalizare ale lui Beckton au fost împărțite în mici sub-captări. Eșantionarea a fost extinsă și la stațiile mai mari de tratare a apelor uzate din Londra, în afara orașului Beckton, pentru a investiga prezența probabilă a PV de tip 2 în zone geografice mai largi.

Rezultate

La 8 februarie 2022, două izolate PV de tip 2 asemănătoare vaccinului au fost identificate într-o probă de apă uzată colectată ca parte a lucrărilor de tratare a apelor uzate din London Beckton. În plus, trei și șase izolate PV asemănătoare vaccinurilor de tip 1 și tip 3 au fost identificate în 52 de SS colectate de la Londra între 11 ianuarie și 4 iulie 2022, toate incluzând câteva mutații fără relație genetică, cu excepția tulpinii parentale Sabin.

Un total de 118 izolate PV asociate genetic, legate genetic de tulpina de vaccin Sabin 2 (cu șase mutații comune, inclusiv reversiuni ale site-ului A481G și VP1-I143V) au fost identificate în 21 (din 52) SS consecutive achiziționate la Londra între 8 februarie 2016 și 4 iulie 2022. Izolatele achiziționate între 1 februarie și 2022. 2022, 11 mutații suplimentare la diferite poziții NT, care a crescut diversitatea genetică PV.

Izolatele au fost recombinante cu un enterovirus din specia C cu un crossover la poziția nucleotidei (nt) 5139. Din 118 izolate, 20 au îndeplinit criteriile pentru PV derivat din vaccin cu șase până la zece modificări ale genei care codifică proteina capsidei VP1. Cele 20 de izolate au inclus PV de tip 2 derivat din vaccin, care provine din zonele de drenaj adiacente cu populații de drenaj care nu se suprapun, indicând transmiterea locală a PV.

Doar două mostre (ENV-22-117 și ENV-22-027) au inclus izolate PV cu secvențe similare. Izolatele PV de tip 2 asociate genetic au fost detectate în concentrații crescânde în experimentele de cultură celulară efectuate pe probe din regiunea London Beckton din 12 aprilie 2022.

Locurile de prelevare pozitive identificate au sugerat că PV a fost prezent în principal în câteva regiuni din Beckton și mai multe cartiere din estul și nordul Londrei. S-a observat o sensibilitate crescută atunci când primeri specifici izolatului PV de tip 2 au fost utilizați în al doilea test PCR imbricat. Izolatele PV de tip 2 au putut fi detectate din probe de scaun care au fost raportate negative în experimentele de izolare a virusului.

Concluzii

În ansamblu, rezultatele studiului au arătat că monitorizarea mediului a permis detectarea importului (și răspândirii) PV în Londra într-un stadiu incipient, permițând răspunsuri rapide în domeniul sănătății publice, inclusiv o supraveghere sporită și o campanie de vaccin polio inactivat în decurs de unu până la nouă ani. copii mari. Virușii par să evolueze în mai multe direcții și să provină dintr-o sursă comună, mai multe izolate PV de tip 2 de canalizare din Londra având doar una sau modificări similare VP1 nt la tulpina Sabin-2, sugerând că asocierile genetice dintre izolate nu s-au bazat exclusiv pe secvențele VP1.

Prin urmare, poate fi esențial să se perfecționeze definițiile organismelor virale derivate din vaccin pentru a asigura detectarea rapidă și precoce a evenimentelor de transmitere a PC, în special în țările în care poliomielita nu a fost prezentă de câțiva ani.

Referinţă:

• 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

.