Эволюция формирования хантавирусов, вызывающих геморрагическую лихорадку

Вирус Пуумала передается человеку от рыжей полевки и вызывает геморрагическую лихорадку с почечным синдромом. Этот вирус довольно широко распространен в районах Южной России, и, хотя в зоне риска находятся больше сельские жители и дачники, число подобных заболеваний достаточно высоко. Снизить риски способны только профилактические меры — вакцинация, а также дератизация. Ученые Центрального НИИ эпидемиологии Роспотребнадзора, Института полиомиелита и вирусных энцефалитов им. М. П. Чумакова и МФТИ проанализировали последовательности вируса Пуумала в регионах России и подготовили основу для разработки более эффективных методов диагностики возбудителя. Исследование опубликовано в журнале Emerging Infectious Diseases. 

В Европе вызываемое вирусом Пуумала заболевание также называют эпидемической нефропатией. Но более этот зооноз, то есть инфекционная болезнь, передающаяся людям от нечеловекоподобных животных,  распространен в России. Всего за 2000–2017 гг. на территории РФ было зарегистрировано 131 590 случаев геморрагической лихорадки, и большинство из них (≈98%) вызвано вирусом Пуумала.

Эти вирусы представляют собой частицы с оболочкой, содержащей три одноцепочечных сегмента РНК. Сегменты различаются по длине и включают восемь линий: центральноевропейскую, альпийско-адрианскую, датскую, южноскандинавскую, североскандинавскую, финскую, русскую и латвийскую. Современное разнообразие хантавирусов возникло в результате множественных миграций хозяина — рыжей полевки — после ледникового периода. Таким образом, патоген имеет внутривидовые различия. Некоторые филогенетические линии вероятно, имели общего предка, например русские, латвийские и финские.

«Мы исследовали распространение различных вариантов генома вируса Пуумала в России, получив последовательности от рыжих полевок. Геморрагическая лихорадка с почечным синдромом — это тяжелое заболевание, от которого умирает каждый сотый. Это зооноз, то есть инфекция животного происхождения. Люди заражаются этой инфекцией от грызунов, но не передают друг другу, что не дает инфекции сильно распространиться, в отличие от COVID», — рассказал об исследовании Андрей Девяткин, заведующий лабораторией вычислительных методов в биомедицине МФТИ. 

Хотя геморрагическую лихорадку, связанную с вирусом Пуумала, зарегистрировали в 54 регионах России, полные кодирующие белки доступны только в Курске, Саратове, Самаре, Татарстане, Удмуртии, Башкортостане, Омске и Карелии. Эти последовательности в основном взяты из вирусов, собранных в наиболее эпидемиологически активных очагах в районах Поволжья. Варианты генома в 46 других регионах России были неизвестны до проведения исследования. 

«Подобных вирусов в Европе целый список, но  Пуумала — один из самых распространенных и назван так, потому что впервые описан в местечке Пуумала в Финляндии. У нас эта инфекция больше всего распространена в Поволжье, где леса богаты липой. Обычно люди заражаются простым бытовым способом, убирая помет грызунов и вдыхая зараженную пыль», — отметил Андрей Девяткин. 

В ходе исследования ученые рассмотрели образцы легочной ткани рыжих полевок в восьми областях. Был проведен иммунофлуоресцентный анализ антител к хантавирусу, извлечена РНК, определяющая образцы с высоким содержанием вируса, и затем секвенирована. Ученые сопоставили местоположения вновь полученных последовательностей генома вируса Пуумала родственных латвийских, финских и российских линий, доступных в GenBank.

Результаты вирусного тестирования рыжих полевок

*ИФА — иммунофлуоресцентный анализ

«Несмотря на довольно широкую распространенность, эти вирусы хорошо изучены, в основном в регионах Поволжья,  поэтому до сих пор точно не были известны пути их распространения. В ходе исследования оказалось, что вирусы соседних районов не всегда имеют “родственные связи”. Например, в Архангельской области они ближе не к Карельским генетическим вариантам, а к далекой Тюмени. Сведения об актуальных штаммах, циркулирующих на территории России, помогут получить дополнительные сведения для разработки и совершенствования методов диагностики, над которыми мы ведем работу», —  подытожила Екатерина Блинова, научный сотрудник Центрального НИИ эпидемиологии Роспотребнадзора.

Места выделения вируса при изучении эволюционного формирования и распространения вариантов на территории России. Источник: Emerging Infectious Diseases