mpox病毒用来进化、感染人类的​​“基因组手风琴”

痘病毒长期以来一直是人类恐惧和好奇的根源。 在上个世纪,仅一种臭名昭著的痘病毒天花就可能导致 5 亿多人死亡。

天花不分富贵、贫穷、年轻、年长,并导致三分之一的感染者死亡。 天花疫苗功效的证据带来了转折点。 因此,世界范围内齐心协力接种疫苗并最终根除这种可怕的疾病。 这一壮举证明了持续的全球公共卫生举措的力量。

Mpox 的 15 分钟

但直到 2022 年,由于在超过 118 个国家爆发疫情,世界卫生组织 (WHO) 迅速宣布其为突发公共卫生事件,这种疾病才广为人知。 迄今为止,这次疫情已感染近10万人。 根据世界卫生组织的数据,感染的死亡率为 1-10%。

这次疫情的爆发是由于一个分支(来自共同祖先的病毒株)——称为 IIb——通过密切接触和性途径传播而形成了非常高的人际传播率。 尽管新感染率一直在下降,但MPOX继续在全世界未接种疫苗的个体中传播。 这增加了出现毒性更强、传染性更强的菌株并在某个地方流行的可能性。

根据需要扩展、收缩

Mpox 与所有痘病毒一样,都是 DNA 病毒。 MPOX 基因组大约有 197 千碱基 (kb)。 核心基因是各种痘病毒密切保守(即在进化过程中保留)的基因,加上两个约 6.4 kb 长的部分,每个部分位于基因组的两端。 研究人员尚不清楚这些部分的功能,但怀疑它们会影响痘病毒感染不同宿主的程度。

MPOX 基因组还具有一系列以某种模式重复的碱基序列,研究人员认为这在病毒的进化中发挥着作用。

mpox 病毒家族也被认为能够逃避选择性进化压力。 它通过复制基因和/或积累突变并显着扩展其基因组来实现这一点,或者通过删除基因片段或使其失活来收缩其基因组。 这种有节奏的扩张和收缩被称为基因组手风琴。

找到手风琴

4 月 18 日发表的一项研究显示 自然通讯纽约伊坎医学院和西班牙多个机构的研究人员对 2022 年爆发的 MPOX 病毒的基因组进行了广泛测序。 他们使用先进的基因组测序技术从头开始拼凑出MPOX病毒的全面基因组。

所有mpox基因组都可以分为两个不同但广泛的进化枝:I和II。 进化枝 I 被认为具有较高的死亡率。 每个进化枝都有由特定进化过程定义的子进化枝或谱系。 研究人员还 找到证据 动物模型中MPOX毒力存在显着差异。 与其他类似研究一样,这项新研究进一步证实了这样的观点,即 2022 年的疫情主要涉及一种新的病毒谱系,即分支 IIb,它比分支 I 或 IIa 更适合人际传播。

刚果民主共和国疫情爆发

2023 年 9 月至 2024 年 2 月期间,卫生工作者在刚果民主共和国 (DRC) 发现大规模的mpox疫情,以一个矿村为中心,并迅速蔓延到该国多个地区。 这次疫情的爆发与更大的传播和死亡率有关。 研究人员很快证实mpox进化枝I是罪魁祸首。

这次疫情与之前的疫情不同,之前的疫情是零星的、独立的溢出事件,它通过人与人之间的接触传播,影响的是年轻人而不是儿童。 A 预印纸由比利时、加拿大、刚果民主共和国、法国、加纳、尼日利亚、南非和美国的研究人员于 4 月 14 日上传的文件描述了从疫情爆发期间疑似感染的 241 名个体获得的病毒样本的基因组。

基因组数据表明,进化枝 I 的独特谱系与人际传播有关。 研究人员还在与近年来分离和测序的病毒非常相似的基因组片段中发现了证据,证明这一谱系是由最近的人畜共患病毒蔓延而来的。

一只眼睛盯着基因组

与任何病毒感染一样,如果不紧急干预,疫情有可能迅速跨越国家甚至大陆边界传播,并成为另一场全球疫情。

为了防止这种结果,MPOX爆发之前和爆发期间的基因组序列为人们提供了对病毒进化动态的清晰了解,该病毒利用其发明了在不同动物和人类种群之间移动和生存的新方法。

因此,通过严格的基因组研究和协调一致的公共卫生努力,我们可以减轻新出现的病原体和世界健康安全的威胁。

作者是 Vishwanath 癌症护理基金会的高级顾问和印度坎普尔理工学院的兼职教授。 所表达的所有意见均为个人观点。

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2024-04-22 00:00:00

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