Preview

Вопросы вирусологии

Расширенный поиск

Нужно быть готовыми к возврату оспы

https://doi.org/10.36233/0507-4088-2019-64-5-206-214

Полный текст:

Аннотация

В обзоре представлен краткий анализ результатов исследований, выполненных за 40 лет после ликвидации оспы и посвящённых изучению геномной организации и эволюции вируса натуральной оспы, разработке современных методов диагностики, вакцинопрофилактики и химиотерапии оспы и других зоонозных ортопоксвирусных инфекций человека. В связи с тем, что вакцинация против оспы в ряде случаев приводила к тяжёлым побочным реакциям, Всемирная организация здравоохранения рекомендовала после 1980 г. прекратить её во всех странах. В результате этого решения человечество утратило иммунитет не только против оспы, но и против других зоонозных ортопоксвирусных инфекций человека. Участившиеся в последние годы случаи инфицирования людей зоонозными ортопоксвирусами заставляют вернуться к рассмотрению вопроса о возможном возврате оспы в результате естественной эволюции этих вирусов. На основе анализа доступных архивных данных об эпидемиях оспы, истории древних цивилизаций, а также новейших данных об эволюционных взаимосвязях ортопоксвирусов авторами была сформулирована гипотеза о том, что оспа могла в прошлом неоднократно возникать в результате эволюционных изменений зоонозного вируса-прародителя и исчезать вследствие недостаточной численности населения разрозненных древних цивилизаций. Лишь исторически последняя пандемия оспы продолжалась длительное время и была ликвидирована в XX веке при объединении усилий медиков и учёных многих стран под эгидой Всемирной организации здравоохранения. Таким образом, принципиальных запретов на возможность повторного появления в будущем оспы или схожего заболевания человека в процессе естественной эволюции существующих в настоящее время зоонозных ортопоксвирусов нет. Поэтому необходимо разрабатывать и широко внедрять современные методы эффективной и быстрой видоспецифичной диагностики всех видов ортопоксвирусов, патогенных для человека, включая вирус натуральной оспы. Также важно разрабатывать новые безопасные методы профилактики и терапии ортопоксвирусных инфекций человека.

Об авторах

С. Н. Щелкунов
ФБУН Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора
Россия
Щелкунов Сергей Николаевич, д-р биол. наук, профессор, главный научный сотрудник отдела геномных исследований, 630559, р.п. Кольцово, Новосибирская область, Россия


Г. А. Щелкунова
ФБУН Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора
Россия
630559, р.п. Кольцово, Новосибирская область, Россия


Список литературы

1. Fenner F., Henderson D.A., Arita I., Jezek Z., Ladnyi I.D. Smallpox and Its Eradication. Geneva: World Health Organization; 1988.

2. Shchelkunov S.N., Marennikova S.S., Moyer R.W. Orthopoxviruses Pathogenic for Humans. New York: Springer; 2005.

3. Report of the Fourth Meeting of the Committee on Orthopoxvirus Infections (SE/86.163). Geneva; 1986.

4. Report of the Ad Hoc Committee on Orthopoxvirus Infections (CDS/SME/91.1). Geneva; 1990.

5. Shchelkunov S.N., Resenchuk S.M., Totmenin A.V., Blinov V.M., Marennikova S.S., Sandakhchiev L.S. Comparison of the genetic maps of variola and vaccinia viruses. FEBS Lett. 1993; 327(3): 321-4. Doi: https://doi.org/10.1016/0014-5793(93)81013-p

6. Shchelkunov S.N., Blinov V.M., Totmenin A.V., Chizhikov V.E., Olenina L.V., Gutorov V.V., et al. Sequencing of the variola virus genome. In: Mahy B.W.J., Lvov D.K., eds. Concepts in Virology: From Ivanovsky to the Present. Chur, Switzerland: Harwood Academic Publishers; 1993: 93-105.

7. Shchelkunov S.N., Massung R.F., Esposito J.J. Comparison of the genome DNA sequences of Bangladesh-1975 and India-1967 variola viruses. Virus Res. 1995; 36(1): 107-18. Doi: https://doi.org/10.1016/0168-1702(94)00113-q

8. Shchelkunov S.N., Totmenin A.V., Loparev V.N., Safronov P.F., Gutorov V.V., Chizhikov V.E., et al. Alastrim smallpox variola minor virus genome DNA sequences. Virology. 2000; 266(2): 361-86. Doi: https://doi.org/10.1006/viro.1999.0086

9. Report of the Meeting of the Ad Hoc Committee on Orthopoxvirus Infections (WHO/CDS/BVI/94.3). Geneva; 1994.

10. WHO Advisory Committee on Variola Virus Research. Report of the Sixteenth Meeting (WHO/HSE/PED/CED/2015.2). Geneva; 2014.

11. Noyce R.S., Lederman S., Evans D.H. Construction of an infectious horsepox virus vaccine from chemically synthesized DNA fragments. PLoS One. 2018; 13(1): e0188453. Doi: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0188453

12. Albarnaz J.D., Torres A.A., Smith G.L. Modulating vaccinia virus immunomodulators to improve immunological memory. Viruses. 2018; 10(3): 101. Doi: https://doi.org/10.3390/v10030101

13. Baxby D., Hanna W. Studies in smallpox and vaccination. 1913. Rev. Med. Virol. 2002; 12(4): 201-9. Doi: https://doi.org/10.1002/rmv.361

14. Ladnyj I.D., Ziegler P., Kima E.A. A human infection caused by monkeypox virus in Basankusu territory, Democratic Republic of the Congo. Bull. World Health Organ. 1972; 46(5): 593-7.

15. Ježek Z., Fenner F. Human monkeypox. In: Monographs in Virology. Volume 17. Basel, Switzerland: Karger; 1988: 1-140.

16. Likos A.M., Sammons S.A., Olson V.A., Frace A.M., Li Y., Olsen-Rasmussen M., et al. A tale of two clades: monkeypox viruses. J. Gen. Virol. 2005; 86(Pt. 10): 2661-72. Doi: https://doi.org/10.1099/vir.0.81215-0

17. Hutson C.L., Carroll D.S., Gallardo-Romero N., Drew C., Zaki S.R., Nagy T., et al. Comparison of monkeypox virus clade kinetics and pathology within the prairie dog animal model using a serial sacrifice study design. Biomed Res. Int. 2015; 2015: 965710. Doi: https://doi.org/10.1155/2015/965710

18. Reed K.D., Melski J.W., Graham M.B., Regnery R.L., Sotir M.J., Wegner M.V., et al. The detection of monkeypox in humans in the Western Hemisphere. N. Engl. J. Med. 2004; 350(4): 342-50. Doi: https://doi.org/10.1056/NEJMoa032299

19. Kabuga A.I., El Zowalaty M.E. A review of the monkeypox virus and a recent outbreak of skin rash disease in Nigeria. J. Med. Virol. 2019; 91(4): 533-40. Doi: https://doi.org/10.1002/jmv.25348

20. Rimoin A.W., Mulembakani P.M., Johnston S.C., Lloyd Smith J.O., Kisalu N.K., Kinkela T.L., et al. Major increase in human monkeypox incidence 30 years after smallpox vaccination campaigns cease in the Democratic Republic of Congo. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2010; 107(37): 16262-7. Doi: https://doi.org/10.1073/pnas.1005769107

21. Reynolds M.G., Doty J.B., McCollum A.M., Olson V.A., Nakazawa Y. Monkeypox re-emergence in Africa: a call to expand the concept and practice of One Health. Expert Rev. Anti. Infect. Ther. 2019; 17(2): 129-39. Doi: https://doi.org/10.1080/14787210.2019.1567330

22. Erez N., Achdout H., Milrot E., Schwartz Y., Wiener-Well Y., Paran N., et al. Diagnosis of imported monkeypox, Israel, 2018. Emerg. Infect. Dis. 2019; 25(5): 980-3. Doi: https://doi.org/10.3201/eid2505.190076

23. Fassbender P., Zange S., Ibrahim S., Zoeller G., Herbstreit F., Meyer H. Generalized cowpox virus infection in a patient with HIV, Germany, 2012. Emerg. Infect. Dis. 2016; 22(3): 553-5. Doi: https://doi.org/10.3201/eid2203.151158

24. Popova A.Y., Maksyutov R.A., Taranov O.S., Tregubchak T.V., Zaikovskaya A.V., Sergeev A.A., et al. Cowpox in a human, Russia, 2015. Epidemiol. Infect. 2017; 145(4): 755-9. Doi: https://doi.org/10.1017/S0950268816002922

25. Venkatesan G., Balamurugan V., Prabhu M., Yogisharadhya R., Bora D.P., Gandhale P.N., et al. Emerging and re-emerging zoonotic buffalopox infection: a severe outbreak in Kolhapur (Maharashtra), India. Vet. Ital. 2010; 46(4): 439-48.

26. Peres M.G., Bacchiega T.S., Appolinario C.M., Vicente A.F., Mioni M.S.R., Ribeiro B.L.D., et al. Vaccinia virus in blood samples of humans, domestic and wild mammals in Brazil. Viruses. 2018; 10(1): E42. Doi: https://doi.org/10.3390/v10010042

27. Downie A.W. The immunological relationship of the virus of spontaneous cowpox to vaccinia virus. Br. J. Exp. Pathol. 1939; 20(2): 158-76.

28. Baxby D. The origins of vaccinia virus. J. Infect. Dis. 1977; 136(3): 453-5. Doi: https://doi.org/10.1093/infdis/136.3.453

29. Damaso C.R., Esposito J.J., Condit R.C., Moussatché N. An emergent poxvirus from humans and cattle in Rio de Janeiro State: Cantagalo virus may derive from Brazilian smallpox vaccine. Virology. 2000; 277(2): 439-49. Doi: https://doi.org/10.1006/viro.2000.0603

30. Tulman E.R., Delhon G., Afonso C.L., Lu Z., Zsak L., Sandybaev N.T., et al. Genome of horsepox virus. J. Virol. 2006; 80(18): 9244-58. Doi: https://doi.org/10.1128/JVI.00945-06

31. Shchelkunov S.N. An increasing danger of zoonotic orthopoxvirus infections. PLoS Pathog. 2013; 9(12): e1003756. Doi: https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1003756

32. Schrick L., Tausch S.H., Dabrowski P.W., Damaso C.R., Esparza J., Nitsche A. An early american smallpox vaccine based on horse pox. N. Engl. J. Med. 2017; 377(15): 1491-2. Doi: https://doi.org/10.1056/NEJMc1707600

33. Carroll D.S., Emerson G.L., Li Y., Sammons S., Olson V., Frace M., et al. Chasing Jenner’s vaccine: revisiting cowpox virus classification. PLoS One. 2011; 6(8): e23086. Doi: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0023086

34. Gubser C., Smith G.L. The sequence of camelpox virus shows it is most closely related to variola virus, the cause of smallpox. J. Gen. Virol. 2002; 83(Pt. 4): 855-72. Doi: https://doi.org/10.1099/0022-1317-83-4-855

35. Khalafalla A.I., Abdelazim F. Human and dromedary camel infection with camelpox virus in Eastern Sudan. Vector Borne Zoonotic Dis. 2017; 17(4): 281-4. Doi: https://doi.org/10.1089/vbz.2016.2070

36. Shchelkunov S.N., Safronov P.F., Totmenin A.V., Petrov N.A., Ryazankina O.I., Gutorov V.V., et al. The genomic sequence analysis of the left and right species-specific terminal region of a cowpox virus strain reveals unique sequences and a cluster of intact ORFs for immunomodulatory and host range proteins. Virology. 1998; 243(2): 432-60. Doi: https://doi.org/10.1006/viro.1998.9039

37. Shchelkunov S.N., Totmenin A.V., Babkin I.V., Safronov P.F., Ryazankina O.I., Petrov N.A., et al. Human monkeypox and smallpox viruses: genomic comparison. FEBS Lett. 2001; 509(1): 66-70. Doi: https://doi.org/10.1016/s0014-5793(01)03144-1

38. Shchelkunov S.N. Orthopoxvirus genes that mediate disease virulence and host tropism. Adv. Virol. 2012; 2012: 524743. Doi: https://doi.org/10.1155/2012/524743

39. Babkina I.N., Babkin I.V., Le U., Ropp S., Kline R., Damon I., et al. Phylogenetic comparison of the genomes of different strains of variola virus. Dokl. Biochem. Biophys. 2004; 398: 316-9.

40. Babkin I.V., Shchelkunov S.N. The time scale in poxvirus evolution. Mol. Biol. 2006; 40(1): 16-9.

41. Shchelkunov S.N. How long ago did smallpox virus emerge? Arch. Virol. 2009; 154(12): 1865-71. Doi: https://doi.org/10.1007/s00705-009-0536-0

42. Shchelkunov S.N. Emergence and reemergence of smallpox: the need in development of a new generation smallpox vaccine. Vaccine. 2011; 29(Suppl. 4): D49-53. Doi: https://doi.org/10.1016/j.vaccine.2011.05.037

43. Shchelkunov S.N., Gavrilova E.V., Babkin I.V. Multiplex PCR detection and species differentiation of orthopoxviruses pathogenic to humans. Mol. Cell. Probes. 2005; 19(1): 1-8. Doi: https://doi.org/10.1016/j.mcp.2004.07.004

44. Shchelkunov S.N., Shcherbakov D.N., Maksyutov R.A., Gavrilova E.V. Species-specific identification of variola, monkeypox, cowpox, and vaccinia viruses by multiplex real-time PCR assay. J. Virol. Methods. 2011; 175(2): 163-9. Doi: https://doi.org/10.1016/j.jviromet.2011.05.002

45. Lapa S., Mikheev M., Shchelkunov S., Mikhailovich V., Sobolev A., Blinov V., et al. Species-level identification of orthopoxviruses with an oligonucleotide microchip. J. Clin. Microbiol. 2002; 40(3): 753-7. Doi: https://doi.org/10.1128/jcm.40.3.753-757.2002

46. Ryabinin V.A., Shundrin L.A., Kostina E.B., Laassri M., Chizhikov V., Shchelkunov S.N., et al. Microarray assay for detection and discrimination of Orthopoxvirus species. J. Med. Virol. 2006; 78(10): 1325-40. Doi: https://doi.org/10.1002/jmv.20698

47. Sánchez-Sampedro L., Perdiguero B., Mejías-Pérez E., Garcia-Arriaza J., Di Pilato M., Esteban M. The evolution of poxvirus vaccines. Viruses. 2015; 7(4): 1726-803. Doi: https://doi.org/10.3390/v7041726

48. Volz A., Sutter G. Modified vaccinia virus Ankara: History, value in basic research, and current perspectives for vaccine development. Adv. Virus Res. 2017; 97: 187-243. Doi: https://doi.org/10.1016/bs.aivir.2016.07.001

49. Overton E.T., Stapleton J., Frank I., Hassler S., Goepfert P.A., Barker D., et al. Safety and immunogenicity of Modified Vaccinia Ankara- Bavarian Nordic smallpox vaccine in vaccinia-naive and experienced human immunodeficiency virus-infected individuals: An Open-label, controlled clinical phase II trial. Open Forum Infect. Dis. 2015; 2(2): ofv040. Doi: https://doi.org/10.1093/ofid/ofv040

50. Eto A., Saito T., Yokote H., Kurane I., Kanatani Y. Recent advances in the study of live attenuated cell-cultured smallpox vaccine LC16m8. Vaccine. 2015; 33(45): 6106-11. Doi: https://doi.org/10.1016/j.vaccine.2015.07.111

51. Midgley C.M., Putz M.M., Weber J.N., Smith G.L. Vaccinia virus strain NYVAC induces substantially lower and qualitatively different human antibody responses compared with strains Lister and Dryvax. J. Gen. Virol. 2008; 89(Pt. 12): 2992-7. Doi: https://doi.org/10.1099/vir.0.2008/004440-0

52. Yakubitskyi S.N., Kolosova I.V., Maksyutov R.A., Shchelkunov S.N. Highly immunogenic variant of attenuated vaccinia virus. Dokl. Biochem. Biophys. 2016; 466: 35-8. Doi: https://doi.org/10.1134/S1607672916010105

53. Maksyutov R.A., Gavrilova E.V., Kochneva G.V., Shchelkunov S.N. Immunogenicity and protective efficacy of a polyvalent DNA vaccine against human orthopoxvirus infections based on smallpox virus genes. J. Vaccines. 2013; 2013: 618324.

54. Maksyutov R.A., Yakubitskyi S.N., Kolosova I.V., Shchelkunov S.N. Comparing new-generation candidate vaccines against human orthopoxvirus infections. Acta Naturae. 2017; 9(2): 88-93.

55. Smee D.F. Progress in the discovery of compounds inhibiting orthopoxviruses in animal models. Antivir. Chem. Chemother. 2008; 19(3): 115-24. Doi: https://doi.org/10.1177/095632020801900302

56. Olson V.A., Shchelkunov S.N. Are we prepared in case of a possible smallpox-like disease emergence? Viruses. 2017; 9(9): 242. Doi: https://doi.org/10.3390/v9090242

57. Zaitseva M., McCullough K.T., Cruz S., Thomas A., Diaz C.G., Keilholz L., et al. Postchallenge administration of brincidofovir protects healthy and immune-deficient mice reconstituted with limited numbers of T cells from lethal challenge with IHD-J-Luc vaccinia virus. J. Virol. 2015; 89(6): 3295-307. Doi: https://doi.org/10.1128/JVI.03340-14

58. Smith S.K., Self J., Weiss S., Carroll D., Braden Z., Regnery R.L., et al. Effective antiviral treatment of systemic orthopoxvirus disease: ST-246 treatment of prairie dogs infected with monkeypox virus. J. Virol. 2011; 85(17): 9176-87. Doi: https://doi.org/10.1128/JVI.02173-10

59. Mucker E.M., Goff A.J., Shamblin J.D., Grosenbach D.W., Damon I.K., Mehal J.M., et al. Efficacy of tecovirimat (ST-246) in nonhuman primates infected with variola virus (smallpox). Antimicrob. Agents Chemother. 2013; 57(12): 6246-53. Doi: https://doi.org/10.1128/AAC.00977-13

60. Mazurkov O.Y., Kabanov A.S., Shishkina L.N., Sergeev A.A., Skarnovich M.O., Bormotov N.I., et al. New effective chemically synthesized anti-smallpox compound NIOCH-14. J. Gen. Virol. 2016; 97(5): 1229-39. Doi: https://doi.org/10.1099/jgv.0.000422


Для цитирования:


Щелкунов С.Н., Щелкунова Г.А. Нужно быть готовыми к возврату оспы. Вопросы вирусологии. 2019;64(5):206-214. https://doi.org/10.36233/0507-4088-2019-64-5-206-214

For citation:


Shchelkunov S.N., Shchelkunova G.A. We should be prepared to smallpox re-emergence. Problems of Virology. 2019;64(5):206-214. (In Russ.) https://doi.org/10.36233/0507-4088-2019-64-5-206-214

Просмотров: 802


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0507-4088 (Print)
ISSN 2411-2097 (Online)