Недавнее распространение вируса оспы обезьян (MPXV) за пределы его известных эндемичных регионов привело к недавнему глобальному кризису в области общественного здравоохранения. Фактически, 23 июля 2022 г. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) объявила текущую вспышку MPXV чрезвычайной ситуацией в области общественного здравоохранения, имеющей международное значение (PHEIC).

Исследование:  Вспышка оспы обезьян: перспективы наблюдения за сточными водами и окружающей средой. Изображение предоставлено: APIWAN BORRIKONRATCHATA / Shutterstock.com

Текущая вспышка MPXV

С мая 2022 г. число случаев MPXD быстро увеличилось за пределами эндемичных регионов. По состоянию на 9 октября 2022 г. было зарегистрировано более 70 000 случаев MPXD из 106 стран, более 98% из которых ранее не регистрировали MPXV. Соединенные Штаты сообщили о наибольшем количестве случаев MPXV в текущей вспышке, за ними следуют Бразилия и Испания.

В новом исследовании Science of the Total Environment  рассматриваются преимущества и текущие проблемы, связанные с наблюдением за сточными водами (WBS) за MPXV.

Что такое MPXV?

MPXV представляет собой двухцепочечный оболочечный ДНК-вирус, принадлежащий к   роду  Orthopoxvirus семейства Poxviridae  . MPXV включает две генетические клады, которые включают клады I и II.
Ранее известная как клада Центральной Африки или бассейна Конго, клада I связана с более тяжелым и заразным заболеванием. Для сравнения, клада II, которую ранее называли западноафриканской кладой, вызывает менее тяжелую и заразную форму MPXD.

Поксвирусы способны вызывать широко распространенные инфекции у животных и млекопитающих. Зоонозная передача человеку может происходить при прямом контакте с биологическими жидкостями, кровью, а также при поражении слизистых оболочек или кожи инфицированных животных или зараженных материалов. Употребление неправильно приготовленного мяса и других продуктов животного происхождения от инфицированных животных также может увеличить риск передачи инфекции.

Животные-хозяева для MPXV включают различных грызунов и нечеловеческих приматов, таких как веревочные белки, гамбийские сумчатые крысы, древесные белки, сони и различные виды обезьян. В настоящее время считается, что естественным резервуаром MPXV являются грызуны.

Симптомы, характеристики и лечение MPXV

Первый случай оспы обезьян (MPXD) у людей был выявлен в Демократической Республике Конго в 1970 году. После этого несколько случаев заболевания было выявлено в тропических лесах Демократической Республики Конго, а также в других странах Западной и Центральной Африки.

Первая вспышка MPXD за пределами эндемического региона произошла в США в 2003 г. Это было связано с контактом содержащихся в неволе луговых собачек с грызунами, завезенными из Ганы.

Инфекции MPXV в основном самоограничиваются, при этом инфекция длится от двух до четырех недель. Тем не менее, некоторые случаи могут быть фатальными.

Общие симптомы инфекции MPXV включают лихорадку, увеличение лимфатических узлов и сыпь. Люди с ослабленным иммунитетом и дети наиболее уязвимы к тяжелой инфекции. Инкубационный период инфекции MPXV может составлять от 5 до 21 дня.

Многие случаи MPXV, зарегистрированные во время текущей вспышки, имеют атипичные признаки, которые включают отсутствие поражений кожи в некоторых случаях, наличие лишь нескольких или даже одного поражения, анальную боль и кровотечение, появление поражений до начала лихорадки, поражения на разных стадиях развития, а также поражения в области гениталий или промежности/перанальной области, которые не распространяются за пределы этих локализованных областей.

Центры США по контролю и профилактике заболеваний (CDC) рекомендуют, чтобы клиническое подтверждение случаев MPXV включало мониторинг материалов как с поражением, так и без него. Щечные мазки и мазки из зева, повреждения кожи, образцы крови, мочи и жидкости ротовой полости собираются клиническими лабораториями для подтверждения MPXV посредством количественной полимеразной цепной реакции (кПЦР) и цифровой ПЦР (дПЦР).

Optimum Nutrition, Opti-Men, 150 таблеток

Недавно вакцина ACAM2000 на основе вируса коровьей оспы, которая использовалась против оспы, получила лицензию ВОЗ на профилактику MPXD среди групп риска. Некоторые противовирусные препараты, такие как бринцидофовир и тековимат (TPOXX), также можно использовать для лечения пациентов с ослабленным иммунитетом и пациентов в критическом состоянии, инфицированных MPXV, в клинических условиях.

WBS для мониторинга MPXV

WBS — важный метод, используемый для обнаружения и мониторинга распространения известных патогенов в сообществе. Этот подход может помочь оценить временное и пространственное распределение, генетическое разнообразие и распространенность различных патогенов.

WBS ранее использовался для ликвидации полиомиелита и для мониторинга коронавирусной болезни 2019 (COVID-19). WBS также использовался для нескольких других патогенов, включая гепатит Е, гепатит А, аденовирус, вирус гриппа А, норовирусы, вирус денге и устойчивые к противомикробным препаратам патогены, которые циркулируют на популяционном уровне.

Сточные воды подходят для мониторинга инфекционных заболеваний на уровне сообщества, поскольку они содержат биологические материалы, такие как поражения, биологические жидкости и кожные высыпания инфицированных людей в сообществе. WBS способен в режиме реального времени предоставлять данные о генетических компонентах инфекционных агентов и/или их выделении в канализационную систему за несколько дней до появления симптомов или обращения инфицированных лиц за медицинской помощью.

Глобальное появление MPXD подчеркивает важность систем лабораторного и эпидемиологического надзора, которые могут помочь предотвратить и контролировать инфекции в районах и группах высокого риска. Клинический надзор связан с определенными проблемами, включая социальную стигматизацию, стоимость и доступность клинического тестирования, а также предоставление точного представления о распространенности заболевания. WBS может преодолеть такие ограничения и, как результат, служить лучшим подходом для мониторинга инфекционных заболеваний, таких как MPXD.

В нескольких исследованиях сообщалось о наличии маркеров MPXV в образцах слюны, спермы, мочи, носоглотки, прямой кишки и кала. ДНК MPXV также была обнаружена в верхних дыхательных путях и моче клинических пациентов в Соединенном Королевстве.

Дефолиация кожи, эпителиальных тканей и кожных поражений во время купания является важным путем попадания MXPV в системы сточных вод. Таким образом, WBS может иметь решающее значение для мониторинга и локализации критических случаев MPXD.

Текущие методы WBS для мониторинга MPXV

В настоящее время несколько лабораторий по всему миру начали мониторинг ДНК MPXV в сточных водах, чтобы оценить роль WBS как инструмента управления. С этой целью в основном использовались два разных анализа. Анализ G2R_G, например, нацелен на ген OPG002 для всех штаммов MPXV, тогда как анализ G2R_WA нацелен только на ген OPG002 Clade II.

В нескольких исследованиях сообщалось об обнаружении ДНК MPXV в образцах сточных вод с концентрацией вируса в 10 3 раза выше в твердых фракциях по сравнению с жидкой фракцией сточных вод. 

Результаты этих исследований показывают, что мониторинг MPXV с помощью WBS возможен; однако многие из этих исследований остаются на уровне проверки концепции. Примечательно, что уровни MPXV оказались ниже, чем уровни коронавируса тяжелого острого респираторного синдрома 2 (SARS-CoV-2), обнаруженные в других местах.

Проблемы

Есть несколько проблем, связанных с использованием WBS для мониторинга MPXV в сообществах. В дополнение к отсутствию стандартных методологий и процедур, анализы обнаружения должны включать 100% и не реагировать с другими  ортопоксвирусами  или нецелевыми видами.

Информация о вирусной ДНК-нагрузке у бессимптомных и симптоматических лиц неизвестна. Кроме того, отсутствие данных об инфекциях MPXV затрудняет установление взаимосвязи или модели прогнозирования между данными WBS и клиническими случаями. 

Дополнительная проблема заключается в том, что на обнаружение сигналов MPXV в сточных водах могут влиять многие факторы, такие как сложность матрицы сточных вод, технологические и аналитические пределы обнаружения, выделение вируса инфицированными людьми и уровень заражения. Высвобождение вируса из животных резервуаров также может повлиять на данные о случаях заболевания людей.

Передача MPXV из водной матрицы неизвестна, а в странах с низким и средним уровнем дохода отсутствует канализация. Мониторинг небольшой популяции также затруднен, так как может вызвать этические проблемы и стигматизировать население.

Выводы

WBS может играть эффективную роль в эпиднадзоре за инфекциями MPXV, чтобы в конечном итоге смягчить распространение MPXV.

Необходимы дальнейшие исследования для решения текущих проблем, позволяющих точно обнаруживать ДНК MPXV в сточных водах. Эта информация впоследствии поможет выявить заразность среди населения до появления симптомов.