Literatūras apmaiņa: Rietumāfrikas savvaļas mazo zīdītāju vīrusu profilēšana atklāj jaunus vīrusus un zoonozes riskus

Nesen publicēts pētījumsMikrobiomsveica vīrusu metagenomikas analīzi 846 savvaļas maziem zīdītājiem, tostarp sikspārņiem, grauzējiem un ciršļiem, kas savākti Sjerraleonē, Rietumāfrikā. Pētījumā tika identificēti kopumā 39 ar zīdītājiem saistīti RNS vīrusi, tostarp 26 jauni un 13 iepriekš zināmi vīrusi. Starp tiem Paramyxoviridae dzimtai bija vislielākā daudzveidība, savukārt grauzējiem bija vislielākais vīrusu sugu skaits (n = 26).

Zoonotiskā riska novērtējumā tika atklāti trīs zināmi zoonotisko vīrusu veidi — encefalomiokardīta vīruss, Lasas vīruss un Rocahepevirus sp. —, kā arī trīs vīrusi ar potenciālu izplatīšanās risku: Meliānas vīruss, grauzēju hepatīta vīruss un Hunnivīruss A. Jāatzīmē, ka starp jaunatklātajiem vīrusiem Sikspārņu ledantevīruss 2 uzrādīja visciešāko filoģenētisko radniecību ar cilvēkus inficējošo Le Dantec vīrusu. Seroloģiskā analīze papildus atklāja neitralizējošas antivielas pret šo vīrusu 2,8% vietējo iedzīvotāju, kas liecina par iepriekšēju, iespējams, neatklātu, cilvēku saskari ar vīrusu.

Šie atklājumi uzsver ievērojama grauzēju dominēta vīrusu rezervuāra klātbūtni Rietumāfrikā un uzsver integrētu uzraudzības stratēģiju kritisko nozīmi cilvēka un dzīvnieka saskarnē. Metagenomiskās skrīninga apvienošana ar seroloģisko validāciju nodrošina stabilu sistēmu vīrusu identificēšanai ar zoonozes un izplatīšanās potenciālu.

Pēdējās desmitgades laikā vairāk nekā 60 % no jaunajām cilvēku infekcijas slimībām ir cēlušās no dzīvnieku rezervuāriem, un sikspārņi, grauzēji un ciršļi ir atzīti par galvenajiem zoonotisko vīrusu saimniekiem. Āfrika tiek plaši uzskatīta par zoonotisko slimību karsto punktu. Piemēram, Sjerraleonē 2014.–2016. gada Ebolas uzliesmojuma laikā tika ziņots par vairāk nekā 28 000 gadījumu.

Neskatoties uz ievērojamo zoonotisko slimību slogu šajā reģionā, vīrusu daudzveidība un izplatība savvaļas mazo zīdītāju vidū joprojām nav pietiekami raksturota. Lai novērstu šo trūkumu, pētnieki veica sistemātisku 846 savvaļas mazo zīdītāju viromu analīzi, kas tika sagūstīti trīs vietās Sjerraleonē laikā no 2018. līdz 2023. gadam. Pētījuma mērķis bija raksturot vīrusu daudzveidību, identificēt kandidātus ar starpsugu pārneses potenciālu, novērtēt zoonotisko risku un iegūt pierādījumus, lai atbalstītu agrīnās brīdināšanas sistēmas jaunām infekcijas slimībām.

Galvenās metodes

Pētījumā tika izmantota visaptveroša vīrusu metagenomikas darbplūsma:

• Paraugu apstrāde:Sirds, aknu, liesas, plaušu un nieru audi tika savākti, apvienoti, homogenizēti un pakļauti pilnīgai RNS ekstrakcijai.
• Sekvencēšana un montāža:Ribosomu RNS samazināšana tika veikta pirms bibliotēkas izveides, kam sekoja augstas caurlaidības sekvencēšana, izmantojot Illumina NovaSeq 6000 platformu. Vīrusu kontigi tika salikti de novo.
• Vīrusa identifikācija:Vīrusi tika identificēti, pamatojoties uz RNS-atkarīgu RNS polimerāzes (RdRp) gēnu saskaņošanu. Tika saglabāti tikai ar mugurkaulniekiem saistītie vīrusi, izslēdzot baktēriju, sēnīšu un augu vīrusus.
• Bioinformātikas analīze:Tika veikta filoģenētiskā rekonstrukcija, rekombinācijas analīze, starpsugu pārneses tīkla modelēšana un zoonožu riska novērtējums.
• Seroloģiskā validācija:Tika izstrādāta uz VSV balstīta pseidovīrusa neitralizācijas metode sikspārņu ledantevīrusam 2. Neitralizējošas antivielas tika konstatētas 2,8% cilvēku serumos, kas sniedz pierādījumus par iespējamu zoonozes pārnešanu.
  

  PētījumsRezultāti

  1. Vīrusu atklāšana un daudzveidība

  Šajā pētījumā tika veikta transkriptomiskās sekvencēšanas analīze 846 savvaļas dzīvniekiem, kas savākti Sjerraleonē, tostarp grauzējiem, sikspārņiem un ciršļiem. Pamatojoties uz pilnīgām RNS atkarīgām RNS polimerāzes (RdRp) gēnu sekvencēm, tika identificēti kopumā 39 ar zīdītājiem saistīti RNS vīrusi, tostarp 13 iepriekš zināmi vīrusi un 26 jauni vīrusi.

  Runājot par vīrusu sastāvu, visaugstāko daudzveidības līmeni visās trijās saimnieku kārtās uzrādīja Paramyxoviridae dzimta, kam sekoja Astroviridae un Picornaviridae. Runājot par saimnieku izplatību, grauzēji nodrošināja vislielāko vīrusu daudzveidību, kopumā nesot 26 vīrusu sugas, kas norāda uz to nozīmīgo lomu kā vīrusu daudzveidības rezervuāriem reģionā.

  2. Zoonozes risks

  Zoonožu riska novērtējumā tika identificēti trīs zināmi zoonožu vīrusi: encefalomiokardīta vīruss, Lassa vīruss un Rocahepe vīrusa sugas. Turklāt trīs vīrusi — Meliāna vīruss, grauzēju hepatīta vīruss un Hunnivīruss A — tika identificēti kā potenciāli izplatīšanās riski.

  No 26 jaunatklātajiem vīrusiem, pamatojoties uz filoģenētiskām un genomiskām īpašībām, četriem tika prognozēts augsts zoonozes potenciāls. Jāatzīmē, ka sikspārņu ledantevīruss 2 uzrādīja visciešāko filoģenētisko radniecību ar zināmo cilvēku inficējošo Le Dantec vīrusu.

  Turpmākā seroloģiskā izmeklēšana vēl vairāk apstiprināja šo atklājumu, jo 2,8% vietējo iedzīvotāju serumos tika konstatētas neitralizējošas antivielas pret sikspārņu ledantevīrusu 2. Šis rezultāts liecina, ka cilvēku populācijā jau varētu būt notikušas neatpazītas vai asimptomātiskas infekcijas, kas izceļ potenciālu, bet iepriekš neatklātu zoonozes pārnešanas ceļu.

  3. Starpsugu pārnešanas dinamika

  Starpsugu pārneses analīze parādīja, ka grauzēji ieņem centrālu vietu vīrusu apmaiņas tīklā, darbojoties kā galvenie mezgli, kas veicina vīrusu apmaiņu starp saimnieku sugām. Kopumā tika identificēti 15 vīrusi, kuriem piemīt potenciāls starpsugu pārnesei.

  Turpmāka starpkārtu pārneses modeļu analīze liecināja, ka vīrusu apmaiņa notika biežāk starp saimniekiem vienā taksonomiskajā kārtā, kas liecina, ka saimnieka radniecībai ir svarīga loma pārneses dinamikā. Turpretī sikspārņiem bija relatīvi zemāka starpkārtu pārneses spēja.

  Svarīgi ir tas, ka noteiktos vīrusos tika novērotas saimnieku loka paplašināšanās pazīmes. Piemēram, Meliānas vīruss, kas iepriekš tika uzskatīts par specifisku ciršļiem, šajā pētījumā tika atklāts arī grauzējiem, norādot uz iespējamām saimnieka pielāgošanās spējas izmaiņām un palielinātu plašākas pārnešanas risku.

  

  Secinājumi un ietekme uz sabiedrības veselību

  • Augsta vīrusu daudzveidība savvaļas mazajiem zīdītājiem:39 RNS vīrusu, tostarp 26 jaunu sugu, atklāšana atklāj lielu vīrusu rezervuāru reģionā un pirmo reizi ziņo par jauniem vīrusiem ar augstu zoonozes potenciālu (piemēram, sikspārņu ledantevīruss 2).
  • Grauzēji kā prioritārie uzraudzības mērķi:Grauzēji darbojas kā galvenie vīrusu pārnešanas centri un pārnēsā vislielāko vīrusu daudzveidību, radot vislielāko izplatīšanās risku.
  • Nepieciešamība pēc integrētām uzraudzības stratēģijām:Atzinumi apstiprina grauzēju prioritāti aktīvās uzraudzības programmās un integrētu pieeju ieviešanu, apvienojot metagenomiku, seroloģiju un ekoloģisko monitoringu cilvēku un savvaļas dzīvnieku saskarnēs.

  Kopumā šis pētījums sniedz kritiski svarīgus pierādījumus agrīnās brīdināšanas sistēmu un riska novērtēšanas sistēmu atbalstam attiecībā uz jaunām zoonotiskām slimībām, uzsverot proaktīvas uzraudzības nozīmi augsta riska reģionos.

  Produkta informācija