ლიტერატურის გაზიარება: დასავლეთ აფრიკაში ველური პატარა ძუძუმწოვრების ვირუსების პროფილირება ახალ ვირუსებსა და ზოონოზურ რისკებს ავლენს

ცოტა ხნის წინ გამოქვეყნებული კვლევამიკრობიომიდასავლეთ აფრიკის ქალაქ სიერა-ლეონეში შეგროვებულ 846 ველურ პატარა ძუძუმწოვარზე, მათ შორის ღამურებს, მღრღნელებსა და ღამურაებზე ჩატარდა ვირუსული მეტაგენომიკური ანალიზი. კვლევის ფარგლებში გამოვლინდა სულ 39 ძუძუმწოვართან ასოცირებული რნმ ვირუსი, მათ შორის 26 ახალი და 13 ადრე ცნობილი ვირუსი. მათ შორის Paramyxoviridae-ს ოჯახი ყველაზე დიდ მრავალფეროვნებას ავლენდა, ხოლო მღრღნელები ვირუსული სახეობების ყველაზე დიდ რაოდენობას (n = 26) ატარებდნენ.

ზოონოზური რისკის შეფასებამ გამოავლინა სამი ცნობილი ზოონოზური ვირუსი - ენცეფალომიოკარდიტის ვირუსი, ლასას ვირუსი და როკაჰეპევირუსის სახეობები - ასევე სამი ვირუსი, რომლებსაც აქვთ პოტენციური გადამდები რისკი: მელიანის ვირუსი, მღრღნელების ჰეპატიტის ვირუსი და ჰუნივირუსი A. აღსანიშნავია, რომ ახლად იდენტიფიცირებულ ვირუსებს შორის, Bat ledantevirus 2-მა აჩვენა ყველაზე მჭიდრო ფილოგენეტიკური კავშირი ადამიანის დამაინფიცირებელ Le Dantec ვირუსთან. სეროლოგიურმა ანალიზმა ასევე აღმოაჩინა ამ ვირუსის საწინააღმდეგო ნეიტრალიზებადი ანტისხეულები ადგილობრივი მაცხოვრებლების 2.8%-ში, რაც მიუთითებს ადამიანის წინა, სავარაუდოდ, გამოუვლენელ კონტაქტზე.

ეს დასკვნები ხაზს უსვამს დასავლეთ აფრიკაში მღრღნელებით დომინირებული ვირუსული რეზერვუარის არსებობას და ხაზს უსვამს ადამიანისა და ცხოველის ინტერფეისზე ინტეგრირებული მეთვალყურეობის სტრატეგიების კრიტიკულ მნიშვნელობას. მეტაგენომიური სკრინინგის სეროლოგიურ ვალიდაციასთან შერწყმა უზრუნველყოფს საიმედო ჩარჩოს ზოონოზური და გადამდები პოტენციალის მქონე ვირუსების იდენტიფიცირებისთვის.

ბოლო ათწლეულის განმავლობაში, ადამიანებში ახალი ინფექციური დაავადებების 60%-ზე მეტი ცხოველური რეზერვუარებიდან წარმოიშვა, სადაც ღამურები, მღრღნელები და ჭიანჭველები ზოონოზური ვირუსების მთავარ მატარებლებად ითვლებიან. აფრიკა ფართოდ ითვლება ზოონოზური დაავადებების ცხელ კერად. მაგალითად, სიერა ლეონეში 2014–2016 წლებში ებოლას აფეთქების დროს 28 000-ზე მეტი შემთხვევა დაფიქსირდა.

ამ რეგიონში ზოონოზური დაავადებების მნიშვნელოვანი ტვირთის მიუხედავად, ველურ წვრილ ძუძუმწოვრებში ვირუსების მრავალფეროვნება და გავრცელება არასაკმარისად არის დახასიათებული. ამ ხარვეზის აღმოსაფხვრელად, მკვლევარებმა ჩაატარეს სიერა-ლეონეს სამ ადგილას 2018-2023 წლებში დაჭერილი 846 ველური წვრილი ძუძუმწოვრის სისტემატური ვირუსოლოგიური ანალიზი. კვლევის მიზანი იყო ვირუსული მრავალფეროვნების დახასიათება, სახეობებს შორის გადაცემის პოტენციალის მქონე კანდიდატების იდენტიფიცირება, ზოონოზური რისკის შეფასება და ახალი ინფექციური დაავადებების ადრეული გაფრთხილების სისტემების მხარდასაჭერად მტკიცებულებების გენერირება.

ძირითადი მეთოდები

კვლევაში გამოყენებული იყო ვირუსული მეტაგენომიკის ყოვლისმომცველი სამუშაო პროცესი:

• ნიმუშის დამუშავება:გულის, ღვიძლის, ელენთის, ფილტვის და თირკმლის ქსოვილები შეგროვდა, გაერთიანდა, ჰომოგენიზირებული იქნა და დაექვემდებარა რნმ-ის სრული ექსტრაქციას.
• თანმიმდევრობა და აწყობა:ბიბლიოთეკის შექმნამდე ჩატარდა რიბოსომული რნმ-ის დეპლეცია, რასაც მოჰყვა მაღალი გამტარუნარიანობის სეკვენირება Illumina NovaSeq 6000 პლატფორმის გამოყენებით. ვირუსული კონტიგები შეიკრიბა de novo.
• ვირუსის იდენტიფიკაცია:ვირუსები იდენტიფიცირებული იქნა რნმ-დამოკიდებული რნმ პოლიმერაზას (RdRp) გენის განლაგების საფუძველზე. შენარჩუნებული იქნა მხოლოდ ხერხემლიანებთან ასოცირებული ვირუსები, ბაქტერიული, სოკოვანი და მცენარეული ვირუსების გარდა.
• ბიოინფორმატიკული ანალიზი:ჩატარდა ფილოგენეტიკური რეკონსტრუქცია, რეკომბინაციის ანალიზი, სახეობებს შორის გადაცემის ქსელის მოდელირება და ზოონოზური რისკის შეფასება.
• სეროლოგიური ვალიდაცია:ღამურას ლედანტევირუს 2-ისთვის შემუშავდა VSV-ზე დაფუძნებული ფსევდოვირუსის ნეიტრალიზაციის ანალიზი. ნეიტრალიზების ანტისხეულები ადამიანის შრატის 2.8%-ში აღმოჩნდა, რაც პოტენციური ზოონოზური გადაცემის მტკიცებულებას წარმოადგენს.
  

  სწავლაშედეგები

  1. ვირუსული აღმოჩენა და მრავალფეროვნება

  ამ კვლევაში ჩატარდა ტრანსკრიპტომიური სეკვენირების ანალიზი სიერა-ლეონეში შეგროვებულ 846 გარეულ ცხოველზე, მათ შორის მღრღნელებზე, ღამურებსა და კრევეტებზე. რნმ-დამოკიდებული რნმ პოლიმერაზას (RdRp) გენის სრული თანმიმდევრობის საფუძველზე, იდენტიფიცირებული იქნა სულ 39 ძუძუმწოვართან ასოცირებული რნმ ვირუსი, მათ შორის 13 აქამდე ცნობილი ვირუსი და 26 ახალი ვირუსი.

  ვირუსული შემადგენლობის თვალსაზრისით, Paramyxoviridae-ს ოჯახმა სამივე მასპინძელი რიგის მიხედვით მრავალფეროვნების ყველაზე მაღალი დონე აჩვენა, შემდეგ მოდიან Astroviridae და Picornaviridae. მასპინძლების გავრცელების მხრივ, მღრღნელებს უდიდესი ვირუსული მრავალფეროვნება ჰქონდათ, რომლებიც სულ 26 ვირუსის სახეობას შეიცავდნენ, რაც მათ, როგორც რეგიონში ვირუსული მრავალფეროვნების რეზერვუარების მნიშვნელოვან როლზე მიუთითებს.

  2. ზოონოზური რისკი

  ზოონოზური რისკის შეფასების შედეგად გამოვლინდა სამი ცნობილი ზოონოზური ვირუსი: ენცეფალომიოკარდიტის ვირუსი, ლასას ვირუსი და როკაჰეპევირუსის სახეობები. გარდა ამისა, სამი ვირუსი - მელიანის ვირუსი, მღრღნელების ჰეპატიტის ვირუსი და ჰუნივირუსი A - გამოვლინდა, როგორც პოტენციური გადამდები რისკის მქონე.

  ახლად აღმოჩენილი 26 ვირუსიდან, ფილოგენეტიკური და გენომური მახასიათებლების საფუძველზე, ოთხს მაღალი ზოონოზური პოტენციალი ჰქონდა. აღსანიშნავია, რომ Bat ledantevirus 2-მა ყველაზე მჭიდრო ფილოგენეტიკური კავშირი აჩვენა ადამიანის მიერ ინფიცირების ცნობილ Le Dantec ვირუსთან.

  შემდგომმა სეროლოგიურმა კვლევამ კიდევ უფრო დაადასტურა ეს დასკვნა, რადგან ადგილობრივი მაცხოვრებლების შრატების 2.8%-ში აღმოჩენილი იქნა Bat ledantevirus 2-ის საწინააღმდეგო ნეიტრალიზების ანტისხეულები. ეს შედეგი მიუთითებს, რომ ადამიანის პოპულაციაში შესაძლოა უკვე მომხდარიყო ამოუცნობი ან ასიმპტომური ინფექციები, რაც ზოონოზური გადაცემის პოტენციურ, მაგრამ აქამდე გამოუვლენელ გზაზე მიუთითებს.

  3. სახეობებს შორის გადაცემის დინამიკა

  სახეობებს შორის გადაცემის ანალიზმა აჩვენა, რომ მღრღნელები ვირუსების გაზიარების ქსელში ცენტრალურ ადგილს იკავებენ და მოქმედებენ როგორც ძირითადი კვანძები, რომლებიც ხელს უწყობენ ვირუსების გაცვლას მასპინძელ სახეობებს შორის. სულ 15 ვირუსი იქნა იდენტიფიცირებული, რომლებსაც სახეობებს შორის გადაცემის პოტენციალი აქვთ.

  ჯვარედინი რიგის გადაცემის ნიმუშების შემდგომმა ანალიზმა აჩვენა, რომ ვირუსული გაზიარება უფრო ხშირად ხდებოდა ერთი და იგივე ტაქსონომიური რიგის მასპინძლებს შორის, რაც იმაზე მიუთითებს, რომ მასპინძლის ნათესაობა მნიშვნელოვან როლს ასრულებს გადაცემის დინამიკაში. ამის საპირისპიროდ, ღამურებს აჩვენეს ჯვარედინი რიგის გადაცემის შედარებით დაბალი უნარი.

  მნიშვნელოვანია, რომ გარკვეულ ვირუსებში მასპინძლის დიაპაზონის გაფართოების ნიშნები დაფიქსირდა. მაგალითად, ამ კვლევაში მღრღნელებშიც აღმოჩნდა მელიანის ვირუსი, რომელიც ადრე მხოლოდ ჭიანჭველებისთვის იყო სპეციფიკური, რაც მიუთითებს მასპინძლის ადაპტაციის პოტენციურ ცვლილებაზე და უფრო ფართოდ გავრცელების რისკის ზრდაზე.

  

  დასკვნები და საზოგადოებრივი ჯანმრთელობის შედეგები

  • ველურ პატარა ძუძუმწოვრებში ვირუსების მაღალი მრავალფეროვნება:39 რნმ-ვირუსის აღმოჩენა, მათ შორის 26 ახალი სახეობის, რეგიონში ვირუსის დიდ რეზერვუარს ავლენს და პირველად აფიქსირებს მაღალი ზოონოზური პოტენციალის მქონე ახალ ვირუსებს (მაგ., ღამურას ლედანტევირუსი 2).
  • მღრღნელები, როგორც პრიორიტეტული მეთვალყურეობის სამიზნეები:მღრღნელები ვირუსის გადაცემის ძირითად ცენტრებს წარმოადგენენ და ყველაზე მაღალი ვირუსული მრავალფეროვნების მატარებლები არიან, რაც ვირუსის გავრცელების უდიდეს რისკს წარმოადგენს.
  • ინტეგრირებული მეთვალყურეობის სტრატეგიების საჭიროება:დასკვნები მხარს უჭერს მღრღნელების პრიორიტეტულობის მინიჭებას აქტიური მეთვალყურეობის პროგრამებში და ინტეგრირებული მიდგომების დანერგვას, რომლებიც აერთიანებს მეტაგენომიკას, სეროლოგიას და ეკოლოგიურ მონიტორინგს ადამიანსა და ველურ ბუნებას შორის ინტერფეისებზე.

  საერთო ჯამში, ეს კვლევა წარმოადგენს კრიტიკულ მტკიცებულებებს ახალი ზოონოზური დაავადებების ადრეული გაფრთხილების სისტემებისა და რისკის შეფასების ჩარჩოების მხარდასაჭერად, რაც აძლიერებს პროაქტიული მეთვალყურეობის მნიშვნელობას მაღალი რისკის რეგიონებში.

  პროდუქტის ინფორმაცია