Хотя вирус оспы обезьян был обнаружен преимущественно в Западной и Центральной Африке, с мая 2022 года этот двухцепочечный ДНК-вирус был зарегистрирован во многих странах за пределами Африки. Подобно вирусу оспы, вирус оспы обезьян также принадлежит к семейству ортопоксвирусов и менее опасен. Недавно Всемирная организация здравоохранения объявила глобальную вспышку оспы обезьян чрезвычайной ситуацией в области общественного здравоохранения, имеющей международное значение.  

Исследование: биоинформатический подход к систематическому анализу молекулярных моделей взаимодействия вируса оспы обезьян с клеткой-хозяином . Кредит изображения: Пунктирный йети / Shutterstock

Фон

Как правило, симптомы оспы обезьян длятся около 2-4 недель, при этом низкий уровень смертности составляет 3,6% в Западной Африке и 10,6% в бассейне реки Конго. Инкубационный период этого вируса составляет от 5 до 21 дня, что не является заразным. Инфицированные обезьяньей оспой пациенты испытывают головные боли, утомляемость, лихорадку, болезненность мышц и лимфаденопатию. В течение трех дней после заражения сыпь появляется на различных участках тела, таких как лицо, руки, ноги, слизистая рта, конъюнктива, половые органы и роговица.

Двумя основными путями передачи болезни являются передача от животного к человеку и передача от человека к человеку. В недавних исследованиях, связанных со вспышками обезьяньей оспы, сообщалось о передаче через МСМ (мужчин, имеющих половые контакты с мужчинами).

Большинство имеющихся данных, основанных на инфекции оспы обезьян, представляют собой отчеты о случаях заболевания. Доступно очень мало исследований взаимодействия между вирусом и хозяином. Важно понимать основные механизмы, связанные с взаимодействием обезьяньей оспы с людьми, вызывающими серьезную инфекцию. Эта информация может помочь в разработке эффективных методов лечения и профилактики заражения обезьяньей оспой.

В недавнем исследовании, опубликованном на  сервере препринтов bioRxiv *  , сообщалось о взаимодействии между обезьяньей оспой и клетками человека. Молекулярные последовательности подвергали скринингу для идентификации дифференциально экспрессируемых генов (DEG) и связанных с ними сигнальных путей, регуляции экспрессии и метаболических путей. Эти результаты могут помочь определить эффективную мишень для будущего лечения оспы обезьян. 

Об исследовании

Чтобы оценить влияние инфекции оспы обезьян на клетки человека на уровне транскриптов, наборы данных молекулярного секвенирования, а именно GSE36854 и GSE11234, были получены из базы данных Gene Expression Omnibus (GEO). Набор данных GSE36854 содержал восемь образцов штамма вируса коровьей оспы IHD-W, штамма вируса коровьей оспы Brighton Red, штамма вируса оспы обезьян MSF, инфицированных клетками Hela, и пустой контроль. 

Solgar, комплекс глюкозамина и хондроитина, повышенная сила действия, 300 таблеток

Набор данных GSE11234 был основан на GPL6763, которая содержала информацию о многих типах поксвирусов и шаблонах генома человека. Образцы клеток Hela, инфицированных обезьяньей оспой, анализировали для наблюдения за геномными изменениями. Молекулярные последовательности были обработаны и визуализированы, чтобы идентифицировать значительно уникально экспрессированные гены.

Результаты исследования

Всего было обнаружено 84 DEG, кроме генов гистонов, которые были использованы для дальнейших исследований. Вирусные взаимодействия в значительной степени зависят от ранних генов для заражения клеток-хозяев, обеспечения их выживания, репликации и передачи. Эти гены также связаны с регуляцией иммунитета хозяина. Таким образом, статус экспрессии генов вируса оспы обезьян был проанализирован, и было обнаружено 26 предполагаемых ранних генов, которые кодировали белок анкириновых повторов.

При сравнении данных секвенирования многих образцов оспы обезьян во время эпидемии 2022 года и гена D1L, задокументированного в 2018 году в Великобритании, было обнаружено несколько мутаций сайта. Эти мутации могут быть ответственны за лучшую адаптацию у человека-хозяина и усиление передачи от человека к человеку. 

Изменения во внутреннем теле из-за внешней стимуляции можно было изучить, анализируя сигнальные пути. Было замечено, что DEG клеток Hela, инфицированных обезьяньей оспой, были связаны с сигнальными путями KEGG, такими как сигнальный путь TNF, сигнальный путь IL-17, сигнальный путь NF-каппа B, взаимодействие цитокин-цитокиновый рецептор, сигнальный путь лектинового рецептора C-типа. , герпесвирусная инфекция, связанная с саркомой Капоши, дифференцировка клеток Th17, сигнальный путь NOD-подобного рецептора, мелкоклеточный рак легкого и инфекция, вызванная вирусом Т-клеточного лейкоза человека. Это открытие указывает на то, что инфекция обезьяньей оспы запускает иммунный ответ и вызывает воспалительную реакцию.

Анализ генетических заболеваний (GD) был проведен для прогнозирования взаимосвязи между DEG оспы обезьян и различными заболеваниями. Этот анализ выявил связь инфекции оспы обезьян с циррозом печени, реперфузионным повреждением, новообразованиями молочной железы, воспалением, гипертонической болезнью, ювенильным артритом и ишемией головного мозга. Результаты этого исследования согласуются с предыдущими отчетами, в которых были выявлены осложнения и последствия оспы обезьян. Кроме того, текущее исследование также выявило связь между инфекцией обезьяньей оспы и проявлениями шизофрении и психической депрессии. 

О роли простагландин-эндопероксидсинтазы 2 (PTGS2), также известной как циклооксигеназа 2 (ЦОГ-2), в отношении инфекции оспы обезьян не сообщалось. Однако на основании имеющихся данных, относящихся к другим заболеваниям, предполагалось, что вирус оспы обезьян регулирует патологический процесс, контролируя PTGS2. 

Гены-концентраторы, такие как IFIT1, IFIT2, IER3, ZC3H12A, IL11, EREG, IER2, FST, NFKBIE и AREG, из клеток HELA, инфицированных обезьяньей оспой, были извлечены. Как правило, гены-концентраторы связаны с различными биологическими процессами. Авторы идентифицировали ключевые факторы транскрипции, которые регулируют хаб-гены, т.е. IRF1, GLIS2, SIN3A, FOXJ2, Smad5, ZFX и ATF1, а также микроРНК (например, hsa-mir-21-3p, hsa-mir-16-5p, hsa-mir-520c-3p, hsa-mir-1343-3p, hsa-mir-335-5p и hsa-mir-203-3p).

Выводы

Текущее исследование показало, что вирус оспы обезьян ингибирует два антивирусных гена, а именно, IFIT1 и IFIT2. Кроме того, биоинформатический анализ в базе данных CellMiner показал, что AP-26113 (бригатиниб) и итраконазол перспективны для лечения инфекции оспы обезьян.

*Важное замечание

bioRxiv публикует предварительные научные отчеты, которые не рецензируются экспертами и, следовательно, не должны рассматриваться как окончательные, направляющие клиническую практику/поведение, связанное со здоровьем, или рассматриваться как установленная информация.