O perspectivă asupra amenințării în creștere a virusului monkeypox

Într-o lucrare publicată în Nature Microbiology, Bernard Moss de la Laboratorul de Boli Virale al Institutului Național de Alergii și Boli Infecțioase rezumă și discută cunoștințele științifice disponibile despre virusul MPX, cauza variolei (cunoscută anterior sub numele de „vazolă a maimuței”), o boală zoonotică. Având în vedere creșterea bruscă și alarmantă a prevalenței sale la nivel global (de la 38 de cazuri raportate între 1970-1979 la peste 91.000 de cazuri între 2022-2023) și prima documentare raportată a transmiterii sexuale (în principal în rândul bărbaților care întrețin relații sexuale cu bărbați [MSM]), boala este acum inclusă în Raportul de situație externă nr. 30 al Organizației Mondiale a Sănătății (OMS), subliniind necesitatea unei mai bune înțelegeri a virusului pentru a combate noile cazuri.

Acest studiu de sinteză examinează biologia și genetica MPXV, epidemiologia sa, potențialele rezervoare animale, genetica funcțională și potențialul utilizării modelelor animale în cercetare pentru a limita răspândirea bolii. Articolul evidențiază lipsa cunoștințelor științifice actuale în acest domeniu și necesitatea unor cercetări suplimentare pentru a elucida mecanismele de interacțiune ale bolilor cu oamenii, concentrându-se pe interpretarea mecanismelor de acțiune ale celor trei tipuri cunoscute de MPXV (1, 2a și 2b).

Ce este MPXV și de ce sunt medicii îngrijorați de această afecțiune?

Virusul variolei maimuței (MPXV) este un agent zoonotic din familia poxvirusurilor, aparținând genului Orthopoxvirus (subfamilia Chordopoxvirinae). Este strâns înrudit cu virusul variolei (VARV, agentul cauzal al variolei), virusul variolei bovine (CPXV) și virusul ectomeliei (ECTV, agentul cauzal al variolei șoarecilor la rozătoare). MPXV a fost izolat și descris pentru prima dată de la maimuțele cynomolgus captive în 1958, iar infecțiile umane au fost identificate în Africa Centrală și de Vest la începutul anilor 1970.

Deși nu este la fel de virulentă clinic ca variola, acum eradicată, variola este cunoscută pentru simptomele sale de leziuni cutanate eritematoase, febră mare, erupții veziculopustulare și limfadenopatie. Rata mortalității pentru această boală a fost raportată ca variind de la <3,6% (Africa de Vest) la ~10,6% (Africa Centrală). În mod alarmant, numărul cazurilor de variolă raportate a crescut dramatic, de la 38 de cazuri între 1970-1979 la peste 91.000 de cazuri între 2022-2023. Anterior limitată la Africa Centrală și de Vest, boala a fost identificată acum în Regatul Unit, Israel, Statele Unite, Singapore și (începând cu noiembrie 2023) în 111 țări din întreaga lume.

Creșterea prevalenței globale, detectarea transmiterii de la om la om și creșterea mortalității la nivel global (167 de decese confirmate între 2022-2023) au determinat Organizația Mondială a Sănătății (OMS) să declare MPXV o „urgență de sănătate publică de interes internațional” și să o includă în Raportul de situație externă nr. 30. Din păcate, în ciuda istoriei îndelungate a bolii, cercetările privind MPXV rămân limitate. Această analiză își propune să sintetizeze, să colecteze și să discute literatura științifică disponibilă privind epidemiologia celor trei clade cunoscute de MPXV pentru a oferi clinicienilor și factorilor de decizie informațiile necesare pentru a limita răspândirea bolii și a realiza, eventual, o eradicare similară cu cea a variolei.

Biologie, Genetică și Genetică Funcțională MPXV

Ca toate celelalte virusuri ale variolei, MPXV este un virus ADN mare, cu ADN dublu catenar, care utilizează citoplasma celulelor gazdă (de obicei mamifere) pentru supraviețuire și replicare. Având în vedere numărul mic de studii specifice MPXV, o mare parte din înțelegerea noastră despre biologia MPXV se bazează pe observații privind biologia, epidemiologia și genetica funcțională a virusului vaccinal (VACV). Pe scurt, virusul se leagă mai întâi de o celulă gazdă, fuzionează cu membranele celulare și apoi își eliberează nucleul în citoplasma celulară. Această eliberare declanșează transcripția ARNm virale, care codifică 1. Enzime pentru replicarea genomului viral, 2. ARNm intermediari de transcripție și 3. Proteine de suprafață pentru evaziunea și apărarea imună a gazdei.

„Rata de evoluție a virusului este determinată în principal de rata de mutație. ADN polimeraza de corectură a poxvirusurilor are o rată de eroare scăzută, iar analizele VARV la oameni și MPXV la cimpanzei indică substituții de nucleotide de 1 × 10−5 și respectiv 2 × 10−6 pe situs pe an. Această rată este semnificativ mai mică decât substituțiile de nucleotide de 0,8–2,38 × 10−3 și 2 × 10−3 pe situs pe an estimate pentru SARS-CoV-223 și respectiv virusul gripal24. Studiile in vitro sugerează că duplicațiile genetice tranzitorii (cunoscute sub numele de modelul acordeon) pot preceda evenimente mutaționale ulterioare la ortopoxvirusuri, permițând o adaptare accelerată la apărarea antivirală a gazdei.”

Studii genetice recente au arătat că tulpina unică MPXV, despre care se presupunea anterior, este de fapt compusă din trei clade - clada 1, întâlnită mai ales în țările din Africa Centrală, și cladele 2a și 2b, întâlnite mai ales în Africa de Vest. Diferențele genomice dintre clade variază de la 4-5% (clada 1 vs. cladele 2a/2b) și ~2% între cladele 2a și 2b.

„Majoritatea diferențelor dintre clade sunt polimorfisme nucleotidice nesinonime și pot afecta potențial replicarea sau interacțiunea cu gazda. Cu toate acestea, aproape toate genele din cladele I, IIa și IIb par intacte, așa cum indică lungimea conservată a genelor de interacțiune cu gazda.”

Studiile de genetică funcțională au arătat că delețiile reduc semnificativ replicarea virală în modelele de primate non-umane (NHP), dar acest domeniu al științei este încă la început și sunt necesare mai multe cercetări înainte ca intervențiile genetice să poată fi utilizate pentru a combate MPXV.

Epidemiologie și rezervoare animale

Înainte de recentele focare globale din 2018-2019 și 2022-2023, cazurile de MPOX erau în mare parte limitate la Africa Centrală și de Vest. Cu toate acestea, din cauza conflictelor civile din regiune, a lipsei de facilități de testare medicală în zonele rurale îndepărtate și a identificării greșite a MPOX ca variolă înainte de eradicarea acesteia, se consideră că estimările prevalenței MPOX sunt subestimate.

„Raportarea cazurilor, care este obligatorie în RDC, dar nu este confirmată, a arătat o tendință ascendentă a numărului de cazuri: de la 38 în 1970-1979 la 18.788 în 2010-2019 și 6.216 în 2020. În perioada 1 ianuarie - 12 noiembrie 2023, au fost raportate 12.569 de cazuri. Mai puține cazuri au fost raportate în alte țări din Africa Centrală, inclusiv Republica Centrafricană, Camerun, Congo, Gabon și Sudanul de Sud, unde raportarea nu este obligatorie. Se crede că infecția zoonotică primară apare prin vânătoare, procesare sau consum de animale sălbatice în pădurile tropicale.”

Rezervoarele animale sunt considerate cea mai frecventă cale de transmitere a MPXV, bărbații care întrețin relații sexuale cu bărbați (MSM) fiind următorii ca frecvență. Deși maimuțele asiatice captive au fost sursa primului MPXV identificat, studiile efectuate pe maimuțe sălbatice nu au reușit să identifice populațiile infectate din Asia. În schimb, în zonele joase din Africa Centrală și de Vest au fost găsite populații mari de rozătoare (de obicei arboricole), maimuțe și lilieci infectați cu boala. Cea mai mare prevalență a fost găsită la rozătoarele din genurile Funisciuris și Heliosciuris, care sunt considerate principalele rezervoare zoonotice ale bolii.

Deși au trecut câteva decenii de la descoperirea MPXV, cunoștințele noastre despre boală și mecanismele sale virale rămân extrem de insuficiente. Cercetările viitoare privind biologia MPXV, în special evaziunea imună a gazdei și interacțiunile sale, ar ajuta la reducerea transmiterii sale, în special în Africa.

„O distribuție mai echitabilă a vaccinurilor și a terapiilor, o mai bună înțelegere a epidemiologiei MPXV, identificarea rezervoarelor animale de MPXV care pot transmite MPXV la oameni și o mai bună înțelegere a transmiterii de la om la om sunt necesare dacă vrem să gestionăm mai bine sau chiar să prevenim viitoarele focare de MPXV.”