محققان تکامل و تنوع ژنوم ویروس آبله میمون را با استفاده از تجزیه و تحلیل فیلوژنومیک ارزیابی می کنند.

در مطالعه اخیر منتشر شده در طب مسافرتی و بیماری های عفونیe، محققان به طور فیلوژنومیک ویروس آبله میمون (MPXV) را تجزیه و تحلیل کردند.

زمینه

از ماه می 2022، گزارش‌های مختلفی از افزایش آلودگی MPVX در کشورهای غیر بومی در سطح جهان گزارش شده است. همه‌گیری بیماری کروناویروس 2019 (COVID-19) اهمیت نظارت ژنومی را برای نظارت بر تکامل پاتوژن‌هایی که سلامت عمومی را تهدید می‌کنند برجسته کرده است.

در مورد مطالعه

در مطالعه حاضر، محققان تکامل و تنوع ژنوم MPVX را با استفاده از تجزیه و تحلیل فیلوژنومیک ارزیابی کردند.

این تیم در مجموع 337 داده ژنومی MPVX با کیفیت بالا و کامل موجود در پایگاه داده های ابتکار جهانی برای به اشتراک گذاری همه داده های آنفلوانزا (GISAID) و مرکز ملی اطلاعات بیوتکنولوژی ویروسی (NCBI) را از 29 ژوئن 2022 تجزیه و تحلیل کردند. تجزیه و تحلیل مطابق با انجام شد. طرح زیر این تیم داده‌های ژنومی را با استفاده از ابزار NextClade v2.1.0 و سپس تجزیه و تحلیل توصیفی ژنوم‌های هم‌تراز و همچنین تعداد آلودگی‌های MPVX را تراز کرد. متعاقباً، این تیم روابط فیلوژنومیک بین توالی‌های ژنومیک در دسترس عموم را تجزیه و تحلیل کرد.

تجزیه و تحلیل فیلوژنومیک با استفاده از مجموعه داده های هم تراز مشتق شده با NextClade انجام شد. مجموعه داده‌ها برای ایجاد حداکثر احتمال (ML) بیشتر مورد استفاده قرار گرفتند. علاوه بر این، تیم تاریخ معرفی احتمالی و همچنین دینامیک پراکندگی عفونت‌های MPVX را ارزیابی کرد. درخت به‌دست‌آمده از این ارزیابی در درخت تعاملی زندگی (iTOL) نشان داده شد، که در آن کلادها بر اساس سیستم طبقه‌بندی اینتراتاکسا اختصاص داده شدند. این سیستم به دلیل توصیف دقیق تنوع ویروسی و شامل ویروس‌های متعلق به مخازن حیوانات و همچنین شیوع‌های انسانی گذشته، از جمله MPXV clades 1، 2 و 3 مورد استفاده قرار گرفت.

نتایج

نتایج مطالعه نشان داد که کشورهای غیر بومی از جمله اسپانیا، انگلیس و آلمان بیشترین تعداد موارد MPXV را گزارش کردند. علاوه بر این، 32.6٪ از توالی های ژنومی موجود در دسترس عموم از آلمان به دست آمد، در حالی که 13.4٪ از پرتغال به دست آمد. علاوه بر این، از میان ژنوم‌های مشتق‌شده از مناطق غیر بومی، 77.4 درصد متعلق به دودمان B1 MPXV Clade 3، 10.4 درصد به MPXV Clades 1، و 2.5 درصد به MPXV Clades 2 تعلق داشت. بین سال‌های 1970 و 1996، سال‌های اولین و دومین شیوع MPXV، MPXV در کشورهای بومی، از جمله جمهوری دموکراتیک کنگو (DRC)، کامرون، و نیجریه یافت شد. با این حال، شیوع سوم در سال 2003 وجود ژنوم MPXV را در کشورهای غیر بومی شناسایی کرد.

فیلوژنی با مقیاس زمانی حداکثر احتمال (ML-TSP) نشان داد که سه کلاد اصلی MPXV خوشه‌بندی توالی‌های ویروسی حاصل از مخازن حیوانات و شیوع عفونت‌های گذشته در انسان را نشان می‌دهند. مشخص شد که این سه کلاد تک‌فیلتیک هستند و شامل: (1) 35 ژنوم MPXV انسانی که مربوط به شیوع بیماری در آفریقای مرکزی بین سال‌های 1970 تا 2017 بودند، (2) MPXV Clade 2 با 16 ژنوم متعلق به کشورهای مختلف که بین سال‌های 1970 و 1970 شناسایی شدند. 2017، و (3) MPXV Clade 3 دارای 286 ژنوم متعلق به شیوع‌هایی که بین سال‌های 2017 و 2022 رخ داد. کلاد 3 شامل کلاد MPXV-1A انسانی و همچنین دودمان جدید A.1، A.1.1، و B1 بود. که در آن B.1 شامل ژنوم MPXV بود که در شیوع MPXV 2022 شناسایی شد. علاوه بر این، فیلوژنی با مقیاس زمانی نشان داد که خوشه‌های اجدادی MPXV Clade 1 بودند، در حالی که جدیدترین خوشه‌ها کلادهای hMPXV-1A بودند.

نتیجه

یافته‌های مطالعه نشان داد که همه ژنوم‌های شناسایی‌شده در شیوع MPXV فعلی در بین انسان‌ها در سال 2022 در مقایسه با دودمان‌های مشاهده‌شده در شیوع MPXV انسانی گذشته، دارای دودمان تک‌فیلتیک قابل‌توجهی هستند. این واگرایی قابل توجه از دودمان گذشته، افزایش امضای جهشی را برجسته می کند، که نشان دهنده یک مسیر تکاملی شتابان است. این مطالعه نشان داد که تغییرات ژنومی ذکر شده می‌تواند مسئول انتقال کارآمد و افزایش تعداد عفونت‌های MPXV باشد که در شیوع MPXV 2022 مشاهده شد.