Получены первые геномы вирусов оспы обезьян, вызвавших новую вспышку

Оспа обезьян — редкое зоонозное заболевание, которое вызывается вирусом, принадлежащим к роду Orthopoxvirus. Этот род также включает вирус натуральной оспы (но не вирус ветряной оспы, который относится к герпесвирусам). Естественный резервуар вируса оспы обезьян точно не установлен, однако грызуны и приматы могут заражать людей. В настоящее время это заболевание эндемично в некоторых странах Центральной и Западной Африки. Однако весной 2022 года оспа обезьян была зарегистрирована в десятках неэндемичных стран, подтверждено более ста случаев.

Исследователи из Национального института здравоохранения Рикардо Хорхе в Лиссабоне первыми секвенировали геном вируса из кожного мазка, взятого 4 мая у заболевшего мужчины. Результаты опубликовали в виде препринта на Virological.org. Секвенирование проводили на приборе MinION от Oxford Nanopore, среднее покрытие было 7-кратным, риды картировали на известные геномы. Всего удалось покрыть около 92% последовательности.

Предварительный филогенетический анализ показал, что вирус 2022 года относится к западноафриканской кладе и наиболее тесно связан с вирусами, экспортированными в 2018 и 2019 годах из Нигерии в Великобританию, Израиль и Сингапур. Авторы сразу же отметили, что данные предварительные и будут обновляться. Вирусы западноафриканской клады вызывают более легкое заболевание, чем конголезская клада (летальность при отсутствии лечения и ухода может достигать 3,6% и 10–11% соответственно).

Густаво Паласиос из Медицинской школы Икана в Маунт-Синай (Нью-Йорк) сказал в комментарии журналу New Scientist, что в португальском драфте слишком много пробелов, чтобы делать однозначные выводы, но аналогичный результат показывает более полная последовательность от команды из Бельгии. (Секвенировали также на MinION, реконструировали 98,9% генома со средней глубиной покрытия 18,9x.) «Насколько я вижу, он идентичен тому (вирусу), который был в Великобритании в 2018 году, — сказал Густаво Паласиос. — Это немного странно».

Двадцать третьего мая та же португальская команда опубликовала еще девять последовательностей генома, в том числе полученных методом шотган-секвенирования на Illumina, и сформулировала первые выводы. Поскольку все доступные геномы очень сходны между собой (и с геномами 2018 и 2019 года), нынешняя вспышка в разных странах происходит из одного источника. Однако вирусы 2022 года отличаются в среднем по 50 SNP от вирусов 2018-2019 гг., что намного больше, чем можно было бы ожидать, учитывая известную скорость появления замен в геномах ортопоксвирусов.

Ключевой вопрос — есть ли у этого вируса какие-либо изменения, которые делают его более трансмиссивным, и с чем связано накопление изменений. Как отметил Эндрю Рэмбо из Эдинбургского университета в обсуждении на Virological.org, нельзя отбросить гипотезу о том, что новая ветвь является результатом эволюционного скачка , вызванного APOBEC3-редактированием. Ферменты APOBEC3 у млекопитающих действуют как противовирусная защита: они дезаминируют цитозин в одноцепочечной ДНК, превращая его в урацил, комплементарный аденину, что в итоге приводит к замене G→A. В большинстве случаев такие интенсивные случайные мутации вызывают изменения, которые делают вирус неактивным, однако иногда измененный вирус не деактивируется, а продолжает реплицироваться и передаваться.

Внутри кластера 2022 года, по мнению португальских исследователей, уже есть признаки микроэволюции. Это позволит отслеживать распространение вируса по геномным последовательностям, несмотря на то, что вирусы с двухцепочечным ДНК-геномом менее изменчивы, чем РНК-вирусы (например, коронавирусы).

В последние сутки на Virological.org появились еще один геном из Бельгии и геном из Германии. Также геном американского изолята вируса оспы обезьян разместил Центр по контролю и предотвращению инфекционных заболеваний США (CDC). Филогенетическое дерево вируса опубликовано на Nextstrain, на нем хорошо видно, что все изоляты новой вспышки принадлежат к одной кладе.