Перспектива за нарастващата заплаха от вируса на маймунската едра шарка

В статия, публикувана в Nature Microbiology, Бернард Мос от Лабораторията по вирусни заболявания към Националния институт по алергии и инфекциозни болести обобщава и обсъжда наличните научни знания за MPX вируса, причинителят на зоонозното заболяване едра шарка (известна преди като „маймунска шарка“). Предвид внезапното и тревожно глобално увеличение на разпространението му (от 38 докладвани случая между 1970-1979 г. до над 91 000 случая между 2022-2023 г.) и първата докладвана документация за сексуално предаване (предимно сред мъже, които правят секс с мъже [МСМ]), заболяването вече е включено в Доклад №30 на Световната здравна организация (СЗО) за външната ситуация, подчертавайки необходимостта от по-добро разбиране на вируса за борба с новите случаи.

Това обзорно проучване разглежда биологията и генетиката на MPXV, неговата епидемиология, потенциалните резервоари при животните, функционалната генетика и потенциала за използване на животински модели в изследванията за ограничаване на разпространението на заболяването. Статията подчертава липсата на съвременни научни знания в тази област и необходимостта от допълнителни изследвания за изясняване на механизмите на взаимодействие на заболяването с хората, с фокус върху интерпретирането на механизмите на действие на трите известни типа MPXV (1, 2a и 2b).

Какво е MPXV и защо лекарите са загрижени за това състояние?

Вирусът на маймунската шарка (MPXV) е зоонотичен болестотворен агент от семейство поксвируси, принадлежащ към рода Orthopoxvirus (подсемейство Chordopoxvirinae). Той е тясно свързан с вируса на вариола (VARV, причинителят на едра шарка), вируса на кравешката шарка (CPXV) и вируса на ектомелията (ECTV, причинителят на болестта при гризачите - мишата шарка). MPXV е изолиран и описан за първи път от отглеждани в плен маймуни циномолгус през 1958 г., а човешките инфекции са идентифицирани в Централна и Западна Африка в началото на 70-те години на миналия век.

Въпреки че не е толкова клинично вирулентна, колкото вече ликвидираната едра шарка, едрата шарка е известна със своите симптоми като еритематозни кожни лезии, висока температура, везикулопустулозни обриви и лимфаденопатия. Съобщава се, че смъртността от заболяването варира от <3,6% (Западна Африка) до ~10,6% (Централна Африка). Тревожно е, че броят на докладваните случаи на едра шарка се е увеличил драстично - от 38 случая между 1970-79 г. до над 91 000 случая между 2022-23 г. Преди това ограничена до Централна и Западна Африка, болестта вече е идентифицирана в Обединеното кралство, Израел, Съединените щати, Сингапур и (към ноември 2023 г.) 111 страни по света.

Нарастващото глобално разпространение, откриването на предаване от човек на човек и нарастващата глобална смъртност (167 потвърдени смъртни случая между 2022-23 г.) накараха Световната здравна организация (СЗО) да обяви MPXV за „спешна ситуация в общественото здравеопазване от международно значение“ и да я включи в Доклад за външната ситуация №30. За съжаление, въпреки дългата история на заболяването, изследванията върху MPXV остават оскъдни. Този преглед има за цел да синтезира, събере и обсъди наличната научна литература за епидемиологията на трите известни клада MPXV, за да предостави на клиницистите и политиците информацията, необходима за ограничаване на разпространението на заболяването и потенциално постигане на ерадикация, подобна на тази на едрата шарка.

Биология, генетика и функционална генетика MPXV

Подобно на всички други вируси на едра шарка, MPXV е голям, двуверижен ДНК вирус, който използва цитоплазмата на своите (обикновено бозайникови) клетки гостоприемници за оцеляване и репликация. Предвид липсата на специфични за MPXV изследвания, голяма част от разбирането ни за биологията на MPXV се основава на наблюдения върху биологията, епидемиологията и функционалната генетика на ваксиналния вирус (VACV). Накратко, вирусът първо се свързва с клетка гостоприемник, слива се с клетъчните мембрани и след това освобождава ядрото си в клетъчната цитоплазма. Това освобождаване задейства транскрипцията на вирусни мРНК, които кодират 1. Ензими за репликация на вирусния геном, 2. Междинни транскрипционни мРНК и 3. Повърхностни протеини за избягване и защита на имунната система на гостоприемника.

„Скоростта на еволюция на вируса се определя главно от степента на мутация. ДНК полимеразата, която проверява поксвируса, има нисък процент на грешки, а анализите на VARV при хора и MPXV при шимпанзета показват съответно 1 × 10⁻⁶ и 2 × 10⁻⁶ нуклеотидни замествания на място годишно. Този процент е значително по-нисък от 0,8–2,38 × 10⁻⁶ и 2 × 10⁻⁶ нуклеотидни замествания на място годишно, оценени съответно за SARS-CoV-223 и грипния вирус24. In vitro проучвания показват, че преходните генни дупликации (известни като модел на акордеона) могат да предшестват по-нататъшни мутационни събития в ортопоксвирусите, позволявайки ускорена адаптация към антивирусните защити на гостоприемника.“

Последните генетични изследвания показват, че предполагаемият преди това един-единствен щам MPXV всъщност е съставен от три клада – клад 1, срещан предимно в страните от Централна Африка, и кладове 2a и 2b, срещани предимно в Западна Африка. Геномните разлики между кладовете варират от 4-5% (клад 1 срещу кладове 2a/2b) и ~2% между кладове 2a и 2b.

„Повечето разлики между кладовете са несинонимични нуклеотидни полиморфизми и потенциално могат да повлияят на репликацията или взаимодействието с гостоприемника. Въпреки това, почти всички гени в кладовете I, IIa и IIb изглеждат непокътнати, както е показано от запазената дължина на гените за взаимодействие с гостоприемника.“

Проучванията по функционална генетика показват, че делециите значително намаляват вирусната репликация при модели на нечовекоподобни примати (NHP), но тази област на науката е все още в начален стадий и са необходими повече изследвания, преди генетичните интервенции да могат да се използват за борба с MPXV.

Епидемиология и резервоари за животни

Преди скорошните глобални огнища от 2018-19 г. и 2022-23 г., случаите на MPOX бяха до голяма степен ограничени до Централна и Западна Африка. Въпреки това, поради граждански конфликти в региона, липса на медицински центрове за тестване в отдалечени селски райони и погрешно идентифициране на MPOX като едра шарка преди нейното унищожаване, се смята, че оценките за разпространението на MPOX са подценени.

„Докладването на случаи, което се изисква в ДРК, но не е потвърдено, показа възходяща тенденция в случаите: от 38 през 1970-1979 г. до 18 788 през 2010-2019 г. и 6 216 през 2020 г. От 1 януари до 12 ноември 2023 г. са докладвани 12 569 случая. По-малко случаи са докладвани в други страни от Централна Африка, включително Централноафриканската република, Камерун, Конго, Габон и Южен Судан, където докладването не е задължително. Смята се, че първичната зоонозна инфекция възниква чрез лов, преработка или консумация на диви животни в тропическите гори.“

Животинските резервоари се считат за най-често срещания път на предаване на MPXV, като мъжете, които правят секс с мъже (МСМ), са следващият най-често срещан. Въпреки че азиатските маймуни в плен са източникът на първия идентифициран MPXV, проучвания върху диви маймуни не успяват да идентифицират заразени популации в Азия. За разлика от това, големи популации от гризачи (обикновено дървесни), маймуни и прилепи, заразени с болестта, са открити в низините на Централна и Западна Африка. Най-висока разпространеност е установена при гризачи от родовете Funisciuris и Heliosciuris, които се считат за основните зоонотични резервоари на болестта.

Въпреки няколкото десетилетия след откриването на MPXV, познанията ни за болестта и нейните вирусни механизми остават крайно недостатъчни. Бъдещите изследвания на биологията на MPXV, по-специално на неговото избягване с имунната система на гостоприемника и взаимодействията му, биха помогнали за ограничаване на предаването му, особено в Африка.

„По-справедливо разпределение на ваксини и терапевтични средства, по-добро разбиране на епидемиологията на MPXV, идентифициране на животински резервоари на MPXV, които могат да предават MPXV на хората, и по-добро разбиране на предаването от човек на човек са необходими, ако искаме да управляваме по-добре или дори да предотвратяваме бъдещи огнища на MPXV.“