Геном хантавируса из мочи пациента поможет установить регион заражения

Вирус Хантаан переносится грызунами и может вызвать у человека геморрагическую лихорадку с почечным синдромом. Ученые из Южной Кореи впервые выделили и секвенировали геномы вируса из мочи военнослужащих с этим заболеванием. Сопоставление геномов с вирусными геномами от зараженных грызунов, выловленных в местах службы, выявило событие реассортации и предположительные места передачи вируса пациентам.

На карте показаны места службы пациентов и точки отлова грызунов, зараженных вирусом Хантаан.

Credit: Seungchan Cho, et al. 2021; DOI:  10.1371/journal.pntd.0009707 | CC BY 4.0

Хантавирусы — это оболочечные вирусы, геном которых представлен одной отрицательной цепью РНК, разделенной на три сегмента: большой (L), средний (M) и малый (S). Резервуаром хантавирусов служат грызуны; человек заражается при контакте с их выделениями. Вирус Хантаан (Hantaan orthohantavirus, HTNV) — главный возбудитель геморрагической лихорадки с почечным синдромом в Азии. РНК вируса обнаруживается в плазме крови пациентов на ранней стадии заболевания, но до сих пор не было сообщений о детекции нуклеиновых кислот HTNV или инфекционных вирусных частиц в их моче.

В новой работе ученые из Южной Кореи подтвердили присутствие РНК HTNV в моче пациентов с геморрагической лихорадкой с почечным синдромом (HFRS) и показали, что по геномам вируса можно установить регион инфицирования.

Ученые работали с образцами четверых служащих южнокорейских вооруженных сил. Им присвоили индексы ROKA16-10, ROKA16-12, ROKA 17–2 и ROKA17-15. HFRS была диагностирована у них после учений: в 2016 году у ROKA16-10 и ROKA16-12 и в 2017 году у ROKA 17–2 и ROKA17-15. Образцы крови и мочи пациентов сначала анализировали с помощью непрямого иммунофлуоресцентного анализа и ОТ-ПЦР. Из всех пациентов только у ROKA16-10 антитела к HTNV не детектировались ни в крови, ни в моче. У всех пациентов был выявлен как минимум один сегмент РНК в обоих типах образцов.

На следующем этапе ученые получили РНК HTNV из образцов и проанализировали ее с помощью высокопроизводительного секвенирования, основанного на мультиплексной ПЦР, по протоколу Illumina. Они получили более 1,5 млн. ридов, из которых 16,0%, 37,8% и 20,8% соответствовали сегментам L, M и S. Покрытие варьировало от 97,6% до 99,6% и было максимальным для S и минимальным для L. Полный геном HTNV восстановили из образцов ROKA16-10; образцы других пациентов дали частичные геномы.

Пациенты проходили учения в провинции Кёнгидо, в местах, высоко эндемичных по HTNV. В этих же местах были собраны образцы от грызунов-переносчиков. Ученые обнаружили, что сегменты M и S вирусного генома, полученного от ROKA16-10, соответствуют таковым для линии вируса, выделенной в городе Пхочхон на севере провинции, — там и служил пациент. Но сегмент L филогенетически принадлежал к линии HTNV из города Пхёнтхэк с юга Кёнгидо. Биоинформатический анализ подтвердил событие реассортации — обмена сегментами L между вирусами из Пхочхона и Пхёнтхэка. Геномы HTNV из образцов других пациентов, служивших в городе Пхаджу и уезде Йончхон, группировались с геномами, полученными из пойманных там же грызунов. Это означает, что заражение с большой вероятностью произошло во время учений.

Секвенирование геномов HTNV, полученных из образцов мочи пациентов с HFRS было проведено впервые, однако авторы отмечают низкое покрытие геномов. Возможно, стоит оптимизировать сбор и подготовку мочи к анализу, чтобы обеспечить сохранность ДНК. Кроме того, неясно, присутствуют ли в образцах инфекционные частицы вируса. Решение этих проблем поспособствует разработке неинвазивной диагностики HTNV. Ученые также обращают внимание на реассортацию вируса из образцов ROKA16-10. До сих пор подобные реассортанты не встречались у грызунов из Пхочхона. Необходимо подтвердить их существование, проведя целевой отлов животных. Наконец, показано, что секвенируя геномы HTNV из образцов мочи пациентов с HFRS, можно установить предположительное место инфицирования, что важно для эпидемиологических исследований.

Источник

Seungchan Cho, et al. Urinary genome detection and tracking of Hantaan virus from hemorrhagic fever with renal syndrome patients using multiplex PCR-based next-generation sequencing. // PLOS Neglected Tropical Diseases, Published: September 28, 2021; DOI: 10.1371/journal.pntd.0009707

Добавить в избранное

Вам будет интересно