Perspektif mengenai ancaman virus monkeypox yang semakin meningkat

Dalam makalah yang diterbitkan dalam Nature Microbiology, Bernard Moss dari Makmal Penyakit Viral Institut Alergi dan Penyakit Berjangkit Kebangsaan meringkaskan dan membincangkan pengetahuan saintifik yang ada tentang virus MPX, punca penyakit zoonotik cacar (dahulunya dikenali sebagai "cacar monyet"). Memandangkan peningkatan kelaziman global yang mendadak dan membimbangkan (daripada 38 kes yang dilaporkan antara 1970-1979 kepada lebih daripada 91,000 kes antara 2022-2023) dan dokumentasi penularan seksual pertama yang dilaporkan (terutamanya dalam kalangan lelaki yang melakukan hubungan seks dengan lelaki [MSM]), penyakit itu kini dimasukkan ke dalam Pertubuhan Kesihatan Sedunia (WHO) Laporkan kepada Situasi Luar yang lebih baik. memerangi kes baru.

Kajian semakan ini mengkaji biologi dan genetik MPXV, epidemiologinya, takungan haiwan yang berpotensi, genetik berfungsi, dan potensi untuk menggunakan model haiwan dalam penyelidikan untuk mengehadkan penyebaran penyakit. Artikel itu menyerlahkan kekurangan pengetahuan saintifik semasa dalam bidang ini dan keperluan untuk penyelidikan tambahan untuk menjelaskan mekanisme interaksi penyakit dengan manusia, dengan tumpuan untuk mentafsir mekanisme tindakan tiga jenis MPXV yang diketahui (1, 2a, dan 2b).

Apakah MPXV dan mengapa doktor bimbang tentang keadaan ini?

Virus monkeypox (MPXV) ialah agen penyakit zoonosis daripada keluarga poxvirus, yang tergolong dalam genus Orthopoxvirus (subfamili Chordopoxvirinae). Ia berkait rapat dengan virus variola (VARV, agen penyebab cacar), virus cowpox (CPXV), dan virus ectomelia (ECTV, agen penyebab cacar tikus penyakit tikus). MPXV pertama kali diasingkan dan diterangkan daripada monyet cynomolgus dalam kurungan pada tahun 1958, dan jangkitan manusia telah dikenal pasti di tengah dan barat Afrika pada awal 1970-an.

Walaupun tidak begitu ganas secara klinikal seperti cacar yang telah dihapuskan sekarang, cacar terkenal dengan simptom lesi kulit eritematous, demam tinggi, letusan vesikulopustular dan limfadenopati. Kadar kematian kes bagi penyakit ini telah dilaporkan berkisar antara <3.6% (Afrika Barat) hingga ~10.6% (Afrika Tengah). Yang membimbangkan, jumlah kes cacar yang dilaporkan telah meningkat secara mendadak, daripada 38 kes antara 1970-79 kepada lebih 91,000 kes antara 2022-23. Sebelum ini terhad kepada Afrika Tengah dan Barat, penyakit ini kini telah dikenal pasti di United Kingdom, Israel, Amerika Syarikat, Singapura, dan (sehingga November 2023) 111 negara di seluruh dunia.

Peningkatan kelaziman global, pengesanan penularan dari manusia ke manusia, dan peningkatan kematian global (167 kematian disahkan antara 2022-23) telah mendorong Pertubuhan Kesihatan Sedunia (WHO) untuk mengisytiharkan MPXV sebagai "kecemasan kesihatan awam yang membimbangkan antarabangsa" dan memasukkannya dalam Laporan Situasi Luar #30. Malangnya, walaupun terdapat sejarah panjang penyakit ini, penyelidikan mengenai MPXV masih kurang. Tinjauan ini bertujuan untuk mensintesis, mengumpul dan membincangkan literatur saintifik yang tersedia mengenai epidemiologi tiga klad MPXV yang diketahui untuk menyediakan doktor dan penggubal dasar maklumat yang diperlukan untuk membendung penyebaran penyakit dan berpotensi mencapai pembasmian yang serupa dengan cacar.

Biologi, Genetik dan Genetik Fungsian MPXV

Seperti semua virus cacar yang lain, MPXV ialah virus DNA rantai dua yang besar yang menggunakan sitoplasma sel perumahnya (biasanya mamalia) untuk kemandirian dan replikasi. Memandangkan kekurangan kajian khusus MPXV, kebanyakan pemahaman kita tentang biologi MPXV adalah berdasarkan pemerhatian biologi, epidemiologi dan genetik berfungsi virus vaksin (VACV). Secara ringkas, virus mula-mula mengikat sel perumah, bercantum dengan membran sel, dan kemudian melepaskan terasnya ke dalam sitoplasma sel. Keluaran ini mencetuskan transkripsi mRNA virus, yang mengekod 1. Enzim untuk replikasi genom virus, 2. MRNA transkripsi perantaraan, dan 3. Protein permukaan untuk pengelakan dan pertahanan imun hos.

"Kadar evolusi virus ditentukan terutamanya oleh kadar mutasi. Polimerase DNA proofreading poxvirus mempunyai kadar ralat yang rendah, dan analisis VARV pada manusia dan MPXV dalam cimpanzi menunjukkan 1 × 10−5 dan 2 × 10−6 penggantian nukleotida setiap tapak setahun, masing-masing lebih rendah daripada kadar 3.8 × 8. Kadar ini lebih rendah daripada 30.8 × 8. 10−3 dan 2 × 10−3 penggantian nukleotida setiap tapak setiap tahun yang dianggarkan untuk SARS-CoV-223 dan virus influenza24, masing-masing kajian in vitro mencadangkan bahawa pertindihan gen sementara (dikenali sebagai model akordion) mungkin mendahului kejadian mutasi selanjutnya dalam ortopoxvirus, membolehkan pertahanan antiviral dipercepatkan.

Kajian genetik terkini menunjukkan bahawa strain MPXV tunggal yang diandaikan sebelum ini sebenarnya terdiri daripada tiga klad - klad 1, kebanyakannya ditemui di negara Afrika Tengah, dan klad 2a dan 2b, kebanyakannya ditemui di Afrika Barat. Perbezaan genom antara klad berjulat dari 4-5% (klad 1 lwn. klad 2a/2b) dan ~2% antara klad 2a dan 2b.

"Kebanyakan perbezaan antara klad adalah polimorfisme nukleotida bukan sinonim dan mungkin berpotensi menjejaskan replikasi atau interaksi perumah. Walau bagaimanapun, hampir semua gen dalam klad I, IIa, dan IIb kelihatan utuh, seperti yang ditunjukkan oleh panjang pemuliharaan gen interaksi perumah."

Kajian genetik berfungsi menunjukkan bahawa pemadaman mengurangkan replikasi virus dengan ketara dalam model primat bukan manusia (NHP), tetapi bidang sains ini masih di peringkat awal dan lebih banyak penyelidikan diperlukan sebelum campur tangan genetik boleh digunakan untuk memerangi MPXV.

Epidemiologi dan takungan haiwan

Sebelum wabak global baru-baru ini pada 2018-19 dan 2022-23, kes MPOX sebahagian besarnya terhad di Afrika Tengah dan Barat. Walau bagaimanapun, disebabkan konflik sivil di rantau ini, kekurangan kemudahan ujian perubatan di kawasan luar bandar terpencil, dan kesilapan pengecaman MPOX sebagai cacar sebelum pembasmiannya, anggaran kelaziman MPOX dipercayai dipandang rendah.

"Pelaporan kes, yang diperlukan di DRC tetapi tidak disahkan, menunjukkan trend menaik dalam kes: daripada 38 pada 1970-1979 kepada 18,788 pada 2010-2019 dan 6,216 pada 2020. Dari 1 Januari hingga 12 November 2023, 12,569 kes dilaporkan di Afrika Tengah, termasuk kes Afrika Tengah yang lain telah dilaporkan. Republik, Cameroon, Congo, Gabon dan Sudan Selatan, di mana pelaporan tidak diwajibkan jangkitan zoonosis primer dianggap berlaku melalui pemburuan, pemprosesan atau penggunaan haiwan liar di hutan tropika.

Takungan haiwan dianggap sebagai laluan penularan MPXV yang paling biasa, dengan lelaki yang melakukan hubungan seks dengan lelaki (MSM) adalah yang paling biasa seterusnya. Walaupun monyet Asia dalam kurungan merupakan sumber MPXV pertama yang dikenal pasti, kajian tentang monyet liar telah gagal untuk mengenal pasti populasi yang dijangkiti di Asia. Sebaliknya, populasi besar tikus (biasanya arboreal), monyet, dan kelawar yang dijangkiti penyakit ini ditemui di dataran rendah Afrika Tengah dan Barat. Kelaziman tertinggi ditemui pada tikus genera Funisciuris dan Heliosciuris, yang dianggap sebagai takungan zoonosis utama penyakit ini.

Walaupun beberapa dekad sejak penemuan MPXV, pengetahuan kita tentang penyakit dan mekanisme virusnya masih sangat tidak mencukupi. Penyelidikan masa depan ke dalam biologi MPXV, terutamanya pengelakan dan interaksi imun perumahnya, akan membantu membendung penularannya, terutamanya di Afrika.

"Pengagihan vaksin dan terapeutik yang lebih saksama, pemahaman yang lebih baik tentang epidemiologi MPXV, pengenalpastian takungan haiwan MPXV yang boleh menghantar MPXV kepada manusia, dan pemahaman yang lebih baik tentang penularan dari manusia ke manusia adalah perlu jika kita ingin mengurus dengan lebih baik malah mencegah wabak MPXV pada masa hadapan."