猴痘變異導致病毒快速傳播逃避治療和疫苗的影響
科學家們解析了猴痘突變如何導致病毒複製和快速傳播。2022年的猴痘爆發已經在美國感染了28000多人,在全球100多個國家感染了78000多人。與COVID-19相似,突變使病毒變得更強大、更聰明,在感染更多的人的過程中逃避抗病毒藥物和疫苗。
現在,密蘇里大學的一個研究小組已經確定了猴痘病毒中有助於其持續感染性的特定變異。這些發現可能導致幾種結果,包括用於治療猴痘患者的現有藥物的修改版本,或開發新的藥物,說明目前的突變,以提高其減少症狀和病毒傳播的有效性。
為了分析200多個猴痘病毒菌株的DNA序列,從1965年該病毒首次開始傳播,到21世紀初的爆發,再到2022年的爆發,馬里蘭大學獸醫學院教授兼Christopher S. Bond生命科學中心首席研究員Kamlendra Singh與Shrikesh Sachdev、Shree Lekha Kandasamy和希克曼高中學生Saathvik Kannan合作。
Sachdev說:”通過做時間分析,我們能夠看到病毒是如何隨時間演變的,一個關鍵的發現是病毒現在專門在藥物和疫苗的抗體應該結合的地方積累了突變。因此,病毒越來越聰明,它能夠避免被來自我們身體免疫反應的藥物或抗體鎖定,並繼續傳播給更多人。”
Singh研究病毒學和DNA基因組複製近30年了。他說,猴痘病毒的同源性,或結構,與疫苗病毒非常相似,後者曾被用作治療天花的疫苗。這使Singh和他的合作者能夠創建一個準確的猴痘病毒蛋白質的三維計算機模型,並確定具體突變的位置,以及它們在促使病毒最近變得如此具有傳染性方面的功能是什麼。
“我們的重點是研究參與復制病毒基因組的特定基因,而猴痘是一種巨大的病毒,基因組中大約有20萬個DNA鹼基,”Singh說。”猴痘的DNA基因組被轉換為近200種蛋白質,因此它帶有復制、分裂和繼續感染他人所需的所有’盔甲’。病毒會對自身進行數十億次復制,只有適者生存,因為變異有助於它們適應和繼續傳播”。
Kannan和Kandasamy在分析猴痘病毒株時檢查了五種特定的蛋白質。DNA聚合酶、DNA螺旋酶、橋接蛋白A22R、DNA糖基化酶和G9R。
“當他們把數據發給我時,我看到這些突變發生在影響DNA基因組結合的關鍵點上,以及藥物和疫苗誘導的抗體應該結合的地方,”Singh說。”這些因素肯定有助於病毒的感染性增加。這項工作很重要,因為解決一個問題的第一步是首先確定問題具體發生在哪裡,而這是一項團隊工作。”
科學家們繼續研究猴痘病毒如何隨時間演變。目前CDC批准的治療猴痘的藥物的療效一直不理想。這可能是因為它們最初是為治療艾滋病毒和皰疹而開發的,但後來為了控制最近的猴痘爆發而獲得緊急使用授權。
“一種假設是當病人用這些藥物治療HIV和皰疹時,他們可能也感染了猴痘而不知道,而且猴痘病毒變得更聰明並發生了變異以逃避這些藥物,”Singh說。”另一個假設是猴痘病毒可能劫持了我們體內的蛋白質,並利用它們變得更具感染性和致病性。”
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https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0896841122001366?via%3Dihub