Pohled na rostoucí hrozbu viru opičích neštovic

V článku publikovaném v časopise Nature Microbiology shrnuje Bernard Moss z Laboratoře virových onemocnění Národního institutu pro alergie a infekční nemoci dostupné vědecké poznatky o viru MPX, původci zoonotického onemocnění neštovic (dříve známého jako „opičí neštovice“). Vzhledem k jeho náhlému a alarmujícímu celosvětovému nárůstu prevalence (z 38 hlášených případů v letech 1970–1979 na více než 91 000 případů v letech 2022–2023) a první hlášené dokumentaci sexuálního přenosu (především mezi muži, kteří mají sex s muži [MSM]) je toto onemocnění nyní zahrnuto do Zprávy Světové zdravotnické organizace (WHO) o vnější situaci č. 30, která zdůrazňuje potřebu lépe porozumět viru v boji proti novým případům.

Tato přehledová studie zkoumá biologii a genetiku MPXV, jeho epidemiologii, potenciální živočišné rezervoáry, funkční genetiku a potenciál pro využití zvířecích modelů ve výzkumu k omezení šíření onemocnění. Článek zdůrazňuje nedostatek současných vědeckých poznatků v této oblasti a potřebu dalšího výzkumu k objasnění mechanismů interakce onemocnění s lidmi, se zaměřením na interpretaci mechanismů účinku tří známých typů MPXV (1, 2a a 2b).

Co je MPXV a proč se lékaři tímto onemocněním obávají?

Virus opičích neštovic (MPXV) je původce zoonózního onemocnění z čeledi poxvirů, patřící do rodu Orthopoxvirus (podčeleď Chordopoxvirinae). Je blízce příbuzný viru variol (VARV, původce neštovic), viru kravských neštovic (CPXV) a viru ektomelie (ECTV, původce myších neštovic u hlodavců). MPXV byl poprvé izolován a popsán u makaků cynomolgus chovaných v zajetí v roce 1958 a lidské infekce byly identifikovány ve střední a západní Africe na začátku 70. let 20. století.

Ačkoli nejsou klinicky tak virulentní jako nyní vymýcené neštovice, jsou neštovice známé svými příznaky, jako jsou erytematózní kožní léze, vysoká horečka, vezikulopustulózní erupce a lymfadenopatie. Úmrtnost u tohoto onemocnění se uvádí v rozmezí od

Rostoucí globální prevalence, detekce přenosu z člověka na člověka a rostoucí globální úmrtnost (167 potvrzených úmrtí v letech 2022–2023) vedly Světovou zdravotnickou organizaci (WHO) k tomu, aby prohlásila MPXV za „mimořádnou událost v oblasti veřejného zdraví mezinárodního významu“ a zahrnula jej do Zprávy o vnější situaci č. 30. Bohužel, navzdory dlouhé historii onemocnění je výzkum MPXV stále omezený. Tato recenze si klade za cíl syntetizovat, shromáždit a diskutovat dostupnou vědeckou literaturu o epidemiologii tří známých subtypů MPXV, aby poskytla lékařům a tvůrcům politik informace potřebné k omezení šíření onemocnění a potenciálnímu dosažení eradikace podobné eradikaci neštovic.

Biologie, genetika a funkční genetika MPXV

Stejně jako všechny ostatní viry neštovic je MPXV velký dvouvláknový DNA virus, který pro přežití a replikaci využívá cytoplazmu svých (obvykle savčích) hostitelských buněk. Vzhledem k nedostatku studií specifických pro MPXV je velká část našeho chápání biologie MPXV založena na pozorováních biologie, epidemiologie a funkční genetiky vakcinačního viru (VACV). Stručně řečeno, virus se nejprve naváže na hostitelskou buňku, fúzuje s buněčnými membránami a poté uvolní své jádro do buněčné cytoplazmy. Toto uvolnění spouští transkripci virových mRNA, které kódují 1. Enzymy pro replikaci virového genomu, 2. Intermediární transkripční mRNA a 3. Povrchové proteiny pro únik a obranu hostitele před imunitním systémem.

„Rychlost evoluce viru je určena především mírou mutací. DNA polymeráza pro korekturu neštovic má nízkou míru chyb a analýzy VARV u lidí a MPXV u šimpanzů ukazují 1 × 10⁻⁶ a 2 × 10⁻⁶ nukleotidových substitucí na místo za rok. Tato míra je výrazně nižší než 0,8–2,38 × 10⁻⁶ a 2 × 10⁻⁶ nukleotidových substitucí na místo za rok odhadovaných pro SARS-CoV-223 a virus chřipky24. Studie in vitro naznačují, že přechodné genové duplikace (známé jako akordeonový model) mohou předcházet dalším mutačním událostem u orthopoxvirů, což umožňuje urychlenou adaptaci na antivirovou obranu hostitele.“

Nedávné genetické studie ukázaly, že dříve předpokládaný jediný kmen MPXV se ve skutečnosti skládá ze tří subtypů – subtypu 1, který se vyskytuje převážně ve středoafrických zemích, a subtypů 2a a 2b, které se vyskytují převážně v západní Africe. Genomické rozdíly mezi subtypy se pohybují v rozmezí 4–5 % (subtyp 1 vs. subtypy 2a/2b) a ~2 % mezi subtypy 2a a 2b.

„Většina rozdílů mezi subtypy jsou nesynonymní nukleotidové polymorfismy a mohou potenciálně ovlivnit replikaci nebo interakci s hostitelem. Téměř všechny geny v subtypech I, IIa a IIb se však zdají být neporušené, jak naznačuje konzervovaná délka genů interakce s hostitelem.“

Studie funkční genetiky ukázaly, že delece významně snižují replikaci viru u modelů primátů (NHP), ale tato oblast vědy je stále v plenkách a je zapotřebí dalšího výzkumu, než bude možné genetické intervence použít k boji proti MPXV.

Epidemiologie a živočišné rezervoáry

Před nedávnými globálními epidemiemi v letech 2018-19 a 2022-23 byly případy MPOX převážně omezeny na střední a západní Afriku. Vzhledem k občanským konfliktům v regionu, nedostatku lékařských testovacích zařízení v odlehlých venkovských oblastech a chybné identifikaci MPOX jako neštovic před jejich eradikací se však odhady prevalence MPOX považují za podhodnocené.

„Hlášení případů, které je v Demokratické republice Kongo povinné, ale nebylo potvrzeno, vykazovalo vzestupný trend: z 38 v letech 1970–1979 na 18 788 v letech 2010–2019 a 6 216 v roce 2020. Od 1. ledna do 12. listopadu 2023 bylo hlášeno 12 569 případů. Méně případů bylo hlášeno v dalších zemích střední Afriky, včetně Středoafrické republiky, Kamerunu, Konga, Gabonu a Jižního Súdánu, kde hlášení není povinné. Předpokládá se, že k primární zoonotické infekci dochází lovem, zpracováním nebo konzumací divokých zvířat v tropických lesích.“

Zvířecí rezervoáry jsou považovány za nejčastější cestu přenosu MPXV, přičemž muži mající sex s muži (MSM) jsou druhou nejčastější cestou. Ačkoli zdrojem prvního identifikovaného MPXV byly asijské opice chované v zajetí, studie divokých opic nedokázaly identifikovat infikované populace v Asii. Naproti tomu velké populace hlodavců (obvykle stromových), opic a netopýrů nakažených touto nemocí byly nalezeny v nížinách střední a západní Afriky. Nejvyšší prevalence byla zjištěna u hlodavců rodů Funisciuris a Heliosciuris, kteří jsou považováni za hlavní zoonotické rezervoáry onemocnění.

Přestože od objevení viru MPXV uplynulo několik desetiletí, naše znalosti o této nemoci a jejích virových mechanismech zůstávají žalostně nedostatečné. Budoucí výzkum biologie MPXV, zejména jeho úniku s imunitním systémem hostitele a interakcí, by mohl pomoci omezit jeho přenos, a to zejména v Africe.

„Chceme-li lépe zvládat nebo dokonce předcházet budoucím ohniskům MPXV, je nezbytné spravedlivější rozdělování vakcín a léčiv, lepší pochopení epidemiologie MPXV, identifikace zvířecích rezervoárů MPXV, které mohou přenášet MPXV na člověka, a lepší pochopení přenosu z člověka na člověka.“