Literatūros pasidalijimas: Vakarų Afrikos laukinių mažų žinduolių viromų profiliavimas atskleidžia naujus virusus ir zoonozių riziką

Neseniai žurnale „Statyba ir statistika“ paskelbtame tyrimeMikrobiomasatliko 846 laukinių mažų žinduolių, įskaitant šikšnosparnius, graužikus ir kirstukus, surinktų Siera Leonėje, Vakarų Afrikoje, virusinę metagenominę analizę. Tyrimo metu iš viso nustatyti 39 su žinduoliais susiję RNR virusai, įskaitant 26 naujus ir 13 anksčiau žinomų virusų. Tarp jų Paramyxoviridae šeima pasižymėjo didžiausia įvairove, o graužikai turėjo didžiausią virusinių rūšių skaičių (n = 26).

Zoonozių rizikos vertinimas atskleidė tris žinomus zoonozinius virusus – encefalomiokardito virusą, Lassos virusą ir Rocahepe viruso rūšis, taip pat tris virusus, galinčius sukelti kitų virusų plitimą: Meliano virusą, graužikų hepatito virusą ir Hunivirusą A. Pažymėtina, kad iš naujai identifikuotų virusų šikšnosparnių ledantevirusas 2 buvo artimiausias filogenetiniu ryšiu susijęs su žmones užkrečiančiu Le Dantec virusu. Serologinė analizė taip pat nustatė neutralizuojančius antikūnus prieš šį virusą 2,8 % vietos gyventojų, o tai rodo ankstesnį, greičiausiai neaptiktą, žmonių kontaktą su šiuo virusu.

Šie duomenys pabrėžia didelį graužikų dominuojamą virusų rezervuarą Vakarų Afrikoje ir pabrėžia integruotų stebėjimo strategijų svarbą žmonių ir gyvūnų sąveikoje. Metagenominio patikrinimo derinimas su serologiniu patvirtinimu sukuria patikimą sistemą virusams, turintiems zoonozinį ir išplitimo potencialą, nustatyti.

Per pastarąjį dešimtmetį daugiau nei 60 % naujų žmonių užkrečiamųjų ligų kilo iš gyvūnų, o šikšnosparniai, graužikai ir kirstukai yra pripažinti pagrindiniais zoonozių virusų šeimininkais. Afrika plačiai laikoma zoonozių židiniu. Pavyzdžiui, Siera Leonėje per 2014–2016 m. Ebolos protrūkį buvo pranešta apie daugiau nei 28 000 atvejų.

Nepaisant didelės zoonozių naštos šiame regione, virusų įvairovė ir paplitimas laukiniuose mažuose žinduoliuose vis dar nėra pakankamai apibūdinti. Siekdami užpildyti šią spragą, tyrėjai atliko sisteminę 846 laukinių mažų žinduolių, sugautų trijose Siera Leonės vietose 2018–2023 m., virusų analizę. Tyrimo tikslas buvo apibūdinti virusų įvairovę, nustatyti kandidatus, turinčius potencialą perduoti virusus tarp rūšių, įvertinti zoonozių riziką ir surinkti įrodymų, pagrindžiančių ankstyvojo perspėjimo apie kylančias infekcines ligas sistemas.

Pagrindiniai metodai

Tyrime buvo taikytas išsamus virusinės metagenomikos darbo eigas:

• Mėginio apdorojimas:Širdies, kepenų, blužnies, plaučių ir inkstų audiniai buvo surinkti, sujungti, homogenizuoti ir atlikti visiškos RNR ekstrakcija.
• Sekos nustatymas ir surinkimas:Ribosominės RNR išeikvojimas buvo atliktas prieš bibliotekos sudarymą, po to atliktas didelio našumo sekvenavimas naudojant „Illumina NovaSeq 6000“ platformą. Virusiniai kontigai buvo surinkti de novo.
• Viruso identifikavimas:Virusai buvo identifikuoti remiantis RNR priklausomos RNR polimerazės (RdRp) genų suderinimu. Buvo palikti tik su stuburiniais gyvūnais susiję virusai, neįtraukiant bakterinių, grybelinių ir augalų virusų.
• Bioinformatikos analizė:Buvo atlikta filogenetinė rekonstrukcija, rekombinacijos analizė, tarprūšinio perdavimo tinklo modeliavimas ir zoonozių rizikos vertinimas.
• Serologinis patvirtinimas:Buvo sukurtas VSV pagrindu sukurtas pseudoviruso neutralizacijos tyrimas šikšnosparnių ledantevirusui 2. Neutralizuojantys antikūnai buvo aptikti 2,8 % žmonių serumų, o tai rodo galimą zoonozinį perdavimą.
  

  StudijaRezultatai

  1. Virusinis atradimas ir įvairovė

  Šiame tyrime atlikta 846 Siera Leonėje surinktų laukinių gyvūnų, įskaitant graužikus, šikšnosparnius ir kirstukus, transkriptominė sekoskaitos analizė. Remiantis pilnomis RNR priklausomomis RNR polimerazės (RdRp) genų sekomis, iš viso buvo identifikuoti 39 su žinduoliais susiję RNR virusai, įskaitant 13 anksčiau žinomų virusų ir 26 naujus virusus.

  Kalbant apie virusinę sudėtį, Paramyxoviridae šeima pasižymėjo didžiausiu įvairove tarp visų trijų šeimininkų būrių, po jos sekė Astroviridae ir Picornaviridae. Kalbant apie šeimininkų pasiskirstymą, graužikai prisidėjo prie didžiausios virusinės įvairovės – iš viso 26 virusų rūšys, o tai rodo jų svarbų vaidmenį kaip virusinės įvairovės rezervuarų regione.

  2. Zoonozių rizika

  Zoonozių rizikos vertinime nustatyti trys žinomi zoonoziniai virusai: encefalomiokardito virusas, Lassos virusas ir Rocahepeviruso rūšys. Be to, nustatyti trys virusai – Meliano virusas, graužikų hepatito virusas ir Hunivirusas A – kurie gali sukelti išplitimo riziką.

  Remiantis filogenetinėmis ir genominėmis savybėmis, iš 26 naujai atrastų virusų keturiems buvo prognozuojamas didelis zoonozinis potencialas. Pažymėtina, kad šikšnosparnių ledantevirusas 2 parodė artimiausią filogenetinį ryšį su žinomu žmones užkrečiančiu Le Dantec virusu.

  Vėlesni serologiniai tyrimai dar kartą patvirtino šį atradimą, nes neutralizuojantys antikūnai prieš šikšnosparnių ledantevirusą 2 buvo aptikti 2,8 % vietos gyventojų serumų. Šis rezultatas rodo, kad neatpažintos arba besimptomės infekcijos jau galėjo būti pasitaikiusios žmonių populiacijoje, o tai pabrėžia galimą, bet anksčiau neaptiktą zoonozinio perdavimo kelią.

  3. Tarprūšinio perdavimo dinamika

  Tarprūšinio perdavimo analizė parodė, kad graužikai užima centrinę vietą virusų mainų tinkle, veikdami kaip pagrindiniai mazgai, palengvinantys virusų mainus tarp šeimininkų rūšių. Iš viso buvo nustatyta 15 virusų, galinčių perduoti virusą tarp rūšių.

  Tolesnė kryžminio būrio perdavimo modelių analizė parodė, kad virusų dalijimasis dažniau vyko tarp šeimininkų toje pačioje taksonominėje būryje, o tai rodo, kad šeimininko giminingumas vaidina svarbų vaidmenį perdavimo dinamikoje. Priešingai, šikšnosparniai pasižymėjo santykinai mažesniu gebėjimu perduoti virusus tarp būrių.

  Svarbu tai, kad tam tikruose virusuose buvo pastebėti šeimininko diapazono išplėtimo požymiai. Pavyzdžiui, Melian virusas, kuris anksčiau buvo laikomas būdingu kirstukams, šiame tyrime taip pat buvo aptiktas graužikuose, o tai rodo galimą šeimininko prisitaikymo pokytį ir padidėjusią platesnio viruso perdavimo riziką.

  

  Išvados ir visuomenės sveikatos pasekmės

  • Didelė viruso įvairovė laukiniuose mažuose žinduoliuose:Atradus 39 RNR virusus, įskaitant 26 naujas rūšis, regione atsiskleidžia didelis virusų rezervuaras ir pirmą kartą pranešama apie naujus virusus, turinčius didelį zoonozinį potencialą (pvz., šikšnosparnių ledantevirusas 2).
  • Graužikai kaip prioritetiniai stebėjimo objektai:Graužikai yra pagrindiniai virusų perdavimo centrai ir pasižymi didžiausia virusų įvairove, todėl kelia didžiausią viruso plitimo riziką.
  • Integruotų stebėjimo strategijų poreikis:Išvados patvirtina graužikų prioritetizavimą aktyviose stebėjimo programose ir integruotų metodų, derinančių metagenomiką, serologiją ir ekologinį stebėjimą žmonių ir laukinės gamtos sąsajose, įgyvendinimą.

  Apskritai šis tyrimas pateikia svarbių įrodymų, patvirtinančių ankstyvojo perspėjimo sistemas ir rizikos vertinimo sistemas, susijusias su kylančiomis zoonozėmis, ir pabrėžia aktyvios stebėsenos svarbą didelės rizikos regionuose.

  Produkto informacija