In einer kürzlich veröffentlichten Studie bioRxiv* Preprint-Server, Forscher bewerteten die Auswirkungen des Vacciniavirus-Impfstoffs auf die Immunantwort gegen das Affenpockenvirus.
Hintergrund
Seit Mai 2022 wurde eine neue Häufung von Affenpocken-Infektionen beim Menschen gemeldet und in nicht endemischen Ländern entdeckt. Vacciniavirus-Impfstoffe haben eine hohe Wirksamkeit gegen Affenpockenviren gezeigt und gelten als eine wesentliche Kontrollmaßnahme.
Über das Studium
In der vorliegenden Studie berichteten die Forscher über die Wirkung des Vacciniavirus (VACV) auf die menschliche Immunantwort gegen Affenpockenviren (MPXV).
Das Team erhielt am 7. Juni 2022 75 vollständige genomische Sequenzen von MPXV-2022 aus der Datenbank der Global Initiative on Sharing All Influenza Data (GISAID). Die vollständigen genomischen Sequenzen und Referenzen für MPXV und VACV wurden vom National Center for Biotechnology Information ( NCBI). Das Team entwickelte eine interne Bioinformatik-Pipeline, um diese Nukleotidsequenzen und ihre Übersetzung in Aminosäurereste auszurichten. Die Translation der Aminosäuren wurde auf der Grundlage der Positionen der kodierenden Sequenz gemäß den VACV entsprechenden Referenzsequenzen sowie der Lage des Gens durchgeführt.
Das Team verwendete multiple Alignments mit MAFFT-Software (Fast Fourier Transform), um alle multiplen Sequenzalignments zu bewerten. Die codierenden Sequenzen, die 182 Genen entsprechen, wurden gemäß der Sequenz der VACV-Referenz beschrieben, und die translatierten genomischen Regionen, die in den MPXV-Sequenzen vorhanden sind, repräsentierten die 182 MPXV-2022-orthologen Proteine. Das Team berechnete auch die genetischen Ähnlichkeiten zwischen jedem Paar von Protein- oder Nukleotidsequenzen aus paarweisen Sequenzabgleichen. Außerdem wurden acht VACVC-Proteine, die neutralisierende Antikörper (NAbs) hervorrufen, unter den MPXV-Kongobecken (MPXV-CB)-Referenz- und MPXV-2022-Sequenzen bewertet.
Ergebnisse
Die Ergebnisse der Studie zeigten, dass die MPXV-2022-Sequenzen eine durchschnittliche genetische Ähnlichkeit von 84 % mit der Referenzsequenz VACV aufwiesen. Darüber hinaus wurden etwa 3 % der Einzelnukleotidproteine (SNPs) und 13 % der Indels nachgewiesen, was zu fast 6.500 SNPs und 27.500 Indels führte. Die acht in VACV vorhandenen immunogenen Proteine zeigten zwischen 94 % und 98 % genetische Ähnlichkeit zwischen den VAXV-Sequenzen und den MPXV-CB- und MPXV-2022-Sequenzen.
Spezifische Mutationen zwischen den acht in VACV vorhandenen immunogenen Proteinen und sowohl der MPXV-CB-Referenz- als auch der MPXV-2022-Konsensussequenz zeigten dieselben Mutationscluster für vier der acht Proteine. Auch der Rest der Proteine zeigte Ähnlichkeiten zwischen den meisten Mutationen. Darüber hinaus stellte das Team fest, dass die MPXV-CB-Referenz- und MPXV-2022-Konsensussequenzen ein oder zwei zusätzliche Mutationssätze aufwiesen. Darüber hinaus wurden gemeinsame Mutationen in Bezug auf VACV hauptsächlich in den Proteinen D8L und H3L gefunden. Die Kartierung dieser Mutationen zeigte, dass bei H3L sieben von 19 Mutationen exponiert waren und daher wahrscheinlich auf Antikörper abzielten.
Das Team stellte auch ein hohes Maß an Ähnlichkeit zwischen den VACV-Proteinen fest, die mindestens ein T-Zell-Epitop und übereinstimmende Orthologe zu MPXV-CB und MPXV-2022 aufwiesen. Dies deutete auf eine beträchtliche Kreuzreaktivität von VACV-stimulierten T-Zell-Antworten gegen MPXV-2022 hin. Von den 121 Proteinen, die mindestens ein T-Zell-Epitop umfassen, waren 388 von VACV stammende T-Zell-Epitope. Darüber hinaus stellte das Team fest, dass 71,6 % der Epitope zwischen den MPXV-CB- und MPXV-2022-Sequenzen ähnlich waren. Der Rest der Epitope zeigte nur 1,55 %, 1,8 % und 25 % der Variation in MPXV-2022, MPXV-CB und MPXV-CB bzw. MPXV-2022. Insgesamt zeigte dies, dass, obwohl es einen hohen Grad an Ähnlichkeit zwischen den VACV-Proteinen und den MPXV-CB- und MPXV-2022-Orthologen gab, die genetische Variation in mehr als einem Viertel der Lymphozyten-Epitope T signifikant war.
Darüber hinaus beobachtete das Team, dass 25 % der in den VACV-Sequenzen vorhandenen T-Zell-Epitope sowohl in MPXV-CB als auch in MPXV-2022 variierten. 70 % dieser unterschiedlichen T-Zell-Epitope zeigten jedoch identische Epitop-Mutationen zwischen MPXV-CB und MPXV-2022. Insgesamt ergab dies, dass 89,2 % der T-Zell-Epitopsequenzen in MPXV-CB und MPXV-2022 vergleichbar waren.
Fazit
Insgesamt zeigten die Studienergebnisse, dass MPXV eine hohe genetische Konservierung in immunogenen Proteinregionen sowie Epitope aufwies, die mit einer VACV-Impfung übereinstimmen. Die Forscher glauben, dass verschiedene Studien berichtet haben, dass die hohe Wirksamkeit von VACV-Impfstoffen eine weitere klinische Bewertung erfordert.
*Wichtiger Hinweis
bioRxiv veröffentlicht vorläufige wissenschaftliche Berichte, die nicht von Fachleuten begutachtet wurden und daher nicht als abschließend angesehen werden sollten, die klinische Praxis/gesundheitsbezogene Verhaltensweisen leiten oder als etablierte Informationen behandelt werden sollten.