Геном хантавируса из мочи пациента поможет установить регион заражения

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.