Perspektīvas par pērtiķu riekstu vīrusa pieaugošajiem draudiem

Žurnālā Nature Microbiology publicētā rakstā Bernards Moss no Nacionālā alerģijas un infekcijas slimību institūta Vīrusu slimību laboratorijas apkopo un apspriež pieejamās zinātniskās atziņas par MPX vīrusu, kas ir zoonozes baku (agrāk zināmu kā "pērtiķu bakas") izraisītājs. Ņemot vērā tā pēkšņo un satraucošo globālo izplatības pieaugumu (no 38 ziņotiem gadījumiem laikā no 1970. līdz 1979. gadam līdz vairāk nekā 91 000 gadījumiem laikā no 2022. līdz 2023. gadam) un pirmo ziņoto seksuālās pārneses dokumentāciju (galvenokārt starp vīriešiem, kuriem ir dzimumattiecības ar vīriešiem [MSM]), slimība tagad ir iekļauta Pasaules Veselības organizācijas (PVO) ārējās situācijas ziņojumā Nr. 30, uzsverot nepieciešamību labāk izprast vīrusu, lai cīnītos pret jauniem gadījumiem.

Šajā pārskata pētījumā tiek pētīta MPXV bioloģija un ģenētika, tās epidemioloģija, potenciālie dzīvnieku rezervuāri, funkcionālā ģenētika un dzīvnieku modeļu izmantošanas potenciāls pētījumos, lai ierobežotu slimības izplatību. Rakstā uzsvērts pašreizējo zinātnisko zināšanu trūkums šajā jomā un nepieciešamība pēc papildu pētījumiem, lai noskaidrotu slimības mijiedarbības mehānismus ar cilvēkiem, īpašu uzmanību pievēršot trīs zināmo MPXV tipu (1, 2a un 2b) darbības mehānismu interpretācijai.

Kas ir MPXV un kāpēc ārsti ir noraizējušies par šo slimību?

Pērtiķu baku vīruss (MPXV) ir zoonozes izraisītājs no baku vīrusu dzimtas, kas pieder pie Orthopoxvirus ģints (Chordopoxvirinae apakšdzimtas). Tas ir cieši saistīts ar baku vīrusu (VARV, baku izraisītājs), govju baku vīrusu (CPXV) un ektomēlijas vīrusu (ECTV, grauzēju slimības peļu baku izraisītājs). MPXV pirmo reizi tika izolēts un aprakstīts no nebrīvē turētiem makaka pērtiķiem 1958. gadā, un cilvēku infekcijas tika identificētas Centrālajā un Rietumāfrikā 20. gadsimta 70. gadu sākumā.

Lai gan klīniski bakas nav tik virulentas kā tagad izskaustās bakas, tās ir pazīstamas ar saviem simptomiem, kas saistīti ar eritēmatoziem ādas bojājumiem, augstu drudzi, vezikulopustuloziem izsitumiem un limfadenopātiju. Ziņots, ka mirstības līmenis no šīs slimības svārstās no <3,6% (Rietumāfrikā) līdz ~10,6% (Centrālāfrikā). Satraucoši, ka ziņoto baku gadījumu skaits ir dramatiski pieaudzis – no 38 gadījumiem laikā no 1970. līdz 1979. gadam līdz vairāk nekā 91 000 gadījumiem laikā no 2022. līdz 2023. gadam. Iepriekš slimība, kas bija sastopama tikai Centrālajā un Rietumāfrikā, tagad ir konstatēta Apvienotajā Karalistē, Izraēlā, Amerikas Savienotajās Valstīs, Singapūrā un (kopš 2023. gada novembra) 111 valstīs visā pasaulē.

Pieaugošā globālā izplatība, cilvēka uz cilvēku pārneses atklāšana un pieaugošā mirstība pasaulē (167 apstiprināti nāves gadījumi laikā no 2022. līdz 2023. gadam) ir pamudinājusi Pasaules Veselības organizāciju (PVO) pasludināt MPXV par "starptautiskas bažas sabiedrības veselības ārkārtas situāciju" un iekļaut to ārējās situācijas ziņojumā Nr. 30. Diemžēl, neskatoties uz slimības ilgo vēsturi, pētījumi par MPXV joprojām ir nepietiekami. Šī pārskata mērķis ir sintezēt, apkopot un apspriest pieejamo zinātnisko literatūru par trīs zināmo MPXV kladu epidemioloģiju, lai sniegtu klīnicistiem un politikas veidotājiem nepieciešamo informāciju, lai ierobežotu slimības izplatību un, iespējams, panāktu tās izskaušanu līdzīgi kā bakas.

Bioloģija, ģenētika un funkcionālā ģenētika MPXV

Tāpat kā visi citi baku vīrusi, MPXV ir liels, divpavedienu DNS vīruss, kas izdzīvošanai un replikācijai izmanto savu (parasti zīdītāju) saimniekšūnu citoplazmu. Ņemot vērā MPXV specifisko pētījumu trūkumu, liela daļa mūsu izpratnes par MPXV bioloģiju balstās uz vakcīnas vīrusa (VACV) bioloģijas, epidemioloģijas un funkcionālās ģenētikas novērojumiem. Īsumā, vīruss vispirms saistās ar saimniekšūnu, saplūst ar šūnu membrānām un pēc tam atbrīvo savu kodolu šūnas citoplazmā. Šī atbrīvošanās izraisa vīrusu mRNS transkripciju, kas kodē 1. Fermentus vīrusa genoma replikācijai, 2. Starpposma transkripcijas mRNS un 3. Virsmas proteīnus saimnieka imūnsistēmas apiešanai un aizsardzībai.

"Vīrusa evolūcijas ātrumu galvenokārt nosaka mutāciju ātrums. Baku vīrusa korektūras DNS polimerāzei ir zems kļūdu līmenis, un VARV analīze cilvēkiem un MPXV šimpanzēm norāda attiecīgi uz 1 × 10−5 un 2 × 10−6 nukleotīdu aizvietojumiem uz vienu vietu gadā. Šis ātrums ir ievērojami zemāks nekā 0,8–2,38 × 10−3 un 2 × 10−3 nukleotīdu aizvietojumi uz vienu vietu gadā, kas aprēķināti attiecīgi SARS-CoV-223 un gripas vīrusam24. In vitro pētījumi liecina, ka pārejošas gēnu dublēšanās (pazīstams kā akordeona modelis) var notikt pirms turpmākiem mutāciju notikumiem ortopoksvīrusos, ļaujot paātrinātai adaptācijai saimnieka pretvīrusu aizsardzībai."

Jaunākie ģenētiskie pētījumi ir parādījuši, ka iepriekš pieņemtais vienīgais MPXV celms patiesībā sastāv no trim kladēm – 1. klades, kas galvenokārt atrodama Centrālāfrikas valstīs, un 2a un 2b klades, kas galvenokārt atrodamas Rietumāfrikā. Genomiskās atšķirības starp kladēm svārstās no 4–5% (1. klade pret 2a/2b kladēm) un ~2% starp 2a un 2b kladēm.

"Lielākā daļa atšķirību starp kladēm ir nesinonīmi nukleotīdu polimorfismi un var potenciāli ietekmēt replikāciju vai saimnieka mijiedarbību. Tomēr gandrīz visi gēni I, IIa un IIb kladēs šķiet neskarti, ko norāda saimnieka mijiedarbības gēnu konservētais garums."

Funkcionālās ģenētikas pētījumi ir parādījuši, ka delēcijas ievērojami samazina vīrusu replikāciju primātu (NHP) modeļos, taču šī zinātnes joma joprojām ir sākumstadijā, un pirms ģenētisko iejaukšanos izmantošanas MPXV apkarošanai ir nepieciešami papildu pētījumi.

Epidemioloģija un dzīvnieku rezervuāri

Pirms nesenajiem globālajiem uzliesmojumiem 2018.–2019. un 2022.–2023. gadā MPOX gadījumi galvenokārt bija sastopami Centrālāfrikā un Rietumāfrikā. Tomēr, ņemot vērā pilsoniskos konfliktus reģionā, medicīniskās testēšanas iestāžu trūkumu attālos lauku rajonos un MPOX kļūdainu identificēšanu kā bakas pirms to izskaušanas, tiek uzskatīts, ka MPOX izplatības aplēses ir nepietiekamas.

"Gadījumu ziņošana, kas Kongo Demokrātiskajā Republikā ir obligāta, bet nav apstiprināta, uzrādīja augšupejošu tendenci gadījumu skaitā: no 38 gadījumiem 1970.–1979. gadā līdz 18 788 gadījumiem 2010.–2019. gadā un 6216 gadījumiem 2020. gadā. No 2023. gada 1. janvāra līdz 12. novembrim tika ziņots par 12 569 gadījumiem. Mazāk gadījumu ir ziņots citās Centrālāfrikas valstīs, tostarp Centrālāfrikas Republikā, Kamerūnā, Kongo, Gabonā un Dienvidsudānā, kur ziņošana nav obligāta. Tiek uzskatīts, ka primārā zoonozes infekcija rodas, medījot, pārstrādājot vai patērējot savvaļas dzīvniekus tropu mežos."

Dzīvnieku rezervuāri tiek uzskatīti par visizplatītāko MPXV pārnešanas ceļu, un nākamais izplatītākais ceļš ir vīrieši, kuriem ir dzimumattiecības ar vīriešiem (MSM). Lai gan nebrīvē turēti Āzijas pērtiķi bija pirmā identificētā MPXV avots, savvaļas pērtiķu pētījumos nav izdevies identificēt inficētas populācijas Āzijā. Turpretī Centrālās un Rietumāfrikas zemienēs ir atrastas lielas grauzēju (parasti kokos dzīvojošu), pērtiķu un sikspārņu populācijas, kas inficētas ar šo slimību. Visaugstākā izplatība ir konstatēta Funisciuris un Heliosciuris ģinšu grauzējiem, kas tiek uzskatīti par galvenajiem slimības zoonotisko rezervuāriem.

Lai gan kopš MPXV atklāšanas ir pagājušas vairākas desmitgades, mūsu zināšanas par šo slimību un tās vīrusu mehānismiem joprojām ir ārkārtīgi nepietiekamas. Turpmākie pētījumi par MPXV bioloģiju, jo īpaši par tā saimnieka imūnsistēmas apiešanu un mijiedarbību ar to, palīdzētu ierobežot tā pārnešanu, īpaši Āfrikā.

"Lai labāk pārvaldītu vai pat novērstu turpmākus MPXV uzliesmojumus, ir nepieciešama taisnīgāka vakcīnu un terapeitisko līdzekļu sadale, labāka MPXV epidemioloģijas izpratne, MPXV dzīvnieku rezervuāru identificēšana, kas var pārnest MPXV uz cilvēkiem, un labāka izpratne par pārnešanu no cilvēka uz cilvēku."