Перспективний погляд на наростаючу загрозу вірусу віспи мавп

У статті, опублікованій у журналі Nature Microbiology, Бернард Мосс з Лабораторії вірусних захворювань Національного інституту алергії та інфекційних захворювань узагальнює та обговорює наявні наукові знання про вірус MPX, збудника зоонозного захворювання – віспи (раніше відомої як «віспа мавп»). З огляду на раптове та тривожне глобальне зростання його поширеності (з 38 зареєстрованих випадків між 1970-1979 роками до понад 91 000 випадків між 2022-2023 роками) та перші зареєстровані випадки передачі статевим шляхом (переважно серед чоловіків, які мають секс з чоловіками [ЧСЧ]), це захворювання тепер включено до Звіту Всесвітньої організації охорони здоров'я (ВООЗ) про зовнішню ситуацію №30, що підкреслює необхідність кращого розуміння вірусу для боротьби з новими випадками.

Це оглядове дослідження розглядає біологію та генетику MPXV, його епідеміологію, потенційні резервуари у тварин, функціональну генетику та потенціал використання тваринних моделей у дослідженнях для обмеження поширення захворювання. У статті підкреслюється брак сучасних наукових знань у цій галузі та необхідність додаткових досліджень для з'ясування механізмів взаємодії захворювання з людьми, з акцентом на інтерпретації механізмів дії трьох відомих типів MPXV (1, 2a та 2b).

Що таке MPXV і чому лікарі стурбовані цим станом?

Вірус віспи мавп (MPXV) – це зоонозний збудник хвороби родини поксвірусів, що належить до роду Orthopoxvirus (підродина Chordopoxvirinae). Він тісно пов'язаний з вірусом віспи (VARV, збудник натуральної віспи), вірусом коров'ячої віспи (CPXV) та вірусом ектомелії (ECTV, збудник мишачої віспи у гризунів). MPXV вперше був виділений та описаний у мавп-циномолгусів, що утримуються в неволі, у 1958 році, а випадки зараження людини були виявлені в Центральній та Західній Африці на початку 1970-х років.

Хоча віспа клінічно не така вірулентна, як нині викорінена віспа, вона відома своїми симптомами еритематозних уражень шкіри, високої температури, везикулопустульозних висипань та лімфаденопатії. Повідомляється, що рівень летальності від цієї хвороби коливається від <3,6% (Західна Африка) до ~10,6% (Центральна Африка). Тривожно, що кількість зареєстрованих випадків віспи різко зросла – з 38 випадків у період з 1970 по 1979 рік до понад 91 000 випадків у період з 2022 по 2023 рік. Раніше хвороба була обмежена Центральною та Західною Африкою, зараз вона виявлена у Великій Британії, Ізраїлі, Сполучених Штатах, Сінгапурі та (станом на листопад 2023 року) у 111 країнах світу.

Зростання поширеності у світі, виявлення передачі від людини до людини та зростання глобальної смертності (167 підтверджених смертей у період з 2022 по 2023 рік) спонукали Всесвітню організацію охорони здоров'я (ВООЗ) оголосити MPXV «надзвичайною ситуацією в галузі громадського здоров'я, що має міжнародне значення» та включити її до Звіту про зовнішню ситуацію №30. На жаль, незважаючи на довгу історію захворювання, досліджень MPXV залишаються недостатніми. Цей огляд має на меті синтезувати, зібрати та обговорити доступну наукову літературу з епідеміології трьох відомих клад MPXV, щоб надати клініцистам та політикам інформацію, необхідну для стримування поширення захворювання та потенційного досягнення ліквідації, подібної до віспи.

Біологія, генетика та функціональна генетика MPXV

Як і всі інші віруси віспи, MPXV – це великий дволанцюговий ДНК-вірус, який використовує цитоплазму своїх (зазвичай ссавців) клітин-господарів для виживання та реплікації. З огляду на недостатність досліджень, специфічних для MPXV, значна частина нашого розуміння біології MPXV ґрунтується на спостереженнях за біологією, епідеміологією та функціональною генетикою вакцинного вірусу (VACV). Коротко кажучи, вірус спочатку зв'язується з клітиною-господарем, зливається з клітинними мембранами, а потім вивільняє своє ядро в цитоплазму клітини. Це вивільнення запускає транскрипцію вірусних мРНК, які кодують 1. Ферменти для реплікації вірусного геному, 2. Проміжні транскрипційні мРНК та 3. Поверхневі білки для уникнення та захисту імунної системи хазяїна.

«Швидкість еволюції вірусу визначається, головним чином, частотою мутацій. ДНК-полімераза, що контролює наявність поксвірусів, має низький рівень помилок, а аналізи VARV у людей та MPXV у шимпанзе вказують на 1 × 10−5 та 2 × 10−6 замін нуклеотидів на сайт на рік відповідно. Ця частота значно нижча, ніж 0,8–2,38 × 10−3 та 2 × 10−3 замін нуклеотидів на сайт на рік, оцінені для SARS-CoV-223 та вірусу грипу24 відповідно. Дослідження in vitro показують, що тимчасові дуплікації генів (відомі як модель акордеона) можуть передувати подальшим мутаційним подіям в ортопоксвірусах, що дозволяє прискорити адаптацію до противірусного захисту хазяїна».

Нещодавні генетичні дослідження показали, що раніше вважався єдиним штамом MPXV насправді складається з трьох клад – клади 1, яка здебільшого зустрічається в країнах Центральної Африки, та клад 2a та 2b, які здебільшого зустрічаються в Західній Африці. Геномні відмінності між кладами коливаються від 4-5% (клада 1 проти клад 2a/2b) та ~2% між кладами 2a та 2b.

«Більшість відмінностей між кладами є несинонімічними нуклеотидними поліморфізмами та потенційно можуть впливати на реплікацію або взаємодію з господарем. Однак майже всі гени в кладах I, IIa та IIb виглядають інтактними, про що свідчить збережена довжина генів взаємодії з господарем».

Дослідження функціональної генетики показали, що делеції значно знижують реплікацію вірусу в моделях приматів, що не є людьми (NHP), але ця галузь науки все ще перебуває на початковій стадії розвитку, і необхідні додаткові дослідження, перш ніж генетичні втручання можна буде використовувати для боротьби з MPXV.

Епідеміологія та тваринні резервуари

До нещодавніх глобальних спалахів 2018-19 та 2022-23 років випадки MPOX здебільшого були обмежені Центральною та Західною Африкою. Однак через громадянські конфлікти в регіоні, брак медичних центрів для тестування у віддалених сільських районах та помилкову ідентифікацію MPOX як віспи до її ліквідації, оцінки поширеності MPOX вважаються заниженими.

«Подання звітності про випадки, яке є обов’язковим у ДРК, але не підтвердженим, показало тенденцію до зростання кількості випадків: з 38 у 1970-1979 роках до 18 788 у 2010-2019 роках та 6 216 у 2020 році. З 1 січня по 12 листопада 2023 року було зареєстровано 12 569 випадків. Менше випадків було зареєстровано в інших країнах Центральної Африки, включаючи Центральноафриканську Республіку, Камерун, Конго, Габон та Південний Судан, де звітність не є обов’язковою. Вважається, що первинне зоонозне зараження відбувається через полювання, обробку або споживання диких тварин у тропічних лісах».

Тваринні резервуари вважаються найпоширенішим шляхом передачі MPXV, а чоловіки, які мають статеві стосунки з чоловіками (ЧСЧ), є наступним за поширеністю. Хоча джерелом першого виявленого MPXV були азійські мавпи, що утримуються в неволі, дослідження диких мавп не змогли виявити інфіковані популяції в Азії. Натомість, великі популяції гризунів (зазвичай деревних), мавп та кажанів, інфікованих цією хворобою, були виявлені в низовинах Центральної та Західної Африки. Найвища поширеність виявлена у гризунів родів Funisciuris та Heliosciuris, які вважаються основними зоонозними резервуарами хвороби.

Незважаючи на те, що минуло кілька десятиліть з моменту відкриття MPXV, наші знання про хворобу та її вірусні механізми залишаються вкрай недостатніми. Майбутні дослідження біології MPXV, зокрема його уникнення з імунною системою хазяїна та взаємодії з нею, допоможуть стримати його передачу, особливо в Африці.

«Більш справедливий розподіл вакцин та терапевтичних засобів, краще розуміння епідеміології MPXV, ідентифікація тваринних резервуарів MPXV, які можуть передавати MPXV людям, та краще розуміння передачі від людини до людини необхідні, якщо ми хочемо краще керувати або навіть запобігати майбутнім спалахам MPXV».