مقایسه ژنومی نوترکیب SARS-CoV-2 XBB و اصل و نسب والدین آن

در مطالعه اخیر ارسال شده به bioRxiv* سرور پیش چاپ، محققان ایتالیایی یک مقایسه مبتنی بر ژنوم از سندرم حاد تنفسی ویروس کرونا 2 (SARS-CoV-2) XBB نوترکیب با دودمان والدینش انجام دادند.

مطالعه: مقایسه مبتنی بر ژنوم بین SARS-CoV-2 XBB نوترکیب و دودمان والدین آن. اعتبار تصویر: NIAID

زمینه

جدیدترین نوترکیب SARS-CoV-2 که اخیراً شناسایی شده است، تبار XBB نامیده می شود. دودمان XBB نوترکیبی از دودمان BA.2 BJ.1 و BM.1.1.1 است. با توجه به توالی های گزارش شده به ابتکار جهانی برای به اشتراک گذاری همه داده های آنفولانزا (GISAID) در 2 دسامبر 2022، XBB و فرزندان آن دارای غلبه توالی جهانی تقریباً 7٪ بودند. گروه مشاوره فنی در مورد تکامل ویروس SARS-CoV-2 (TAG-VE) مزیت رو به رشد این زیرشاخه و همچنین برخی از داده های اولیه در مورد شدت بالینی و خطر عفونت مجدد در کشورهای متعدد را برجسته کرد.

تحقیقات اخیر نشان می دهد که XBB و XBB.1 می توانند از محافظت با واسطه آنتی بادی که با واکسیناسیون یا عفونت قبلی به دست آمده است فرار کنند. با این حال، افراد کاملاً ایمن شده همچنان در برابر بستری شدن در بیمارستان و مرگ و میر محافظت می شوند. XBB به دلیل قابلیت‌های بسیار ایمن‌گریز، به نظارت اپیدمیولوژیک مبتنی بر ژنوم و همچنین مدیریت بالینی ویژگی‌های بیماری نیاز دارد.

در مورد مطالعه

مطالعه حاضر یک بررسی مبتنی بر ژنوم برای مقایسه XBB نوترکیب SARS-CoV-2 با دودمان والدینش انجام داد.

برای شناسایی XXB و XXB.1 از طریق یک دیدگاه تکاملی، اپیدمیولوژی ژنومیک مربوط به انواع SARS-CoV-2 Omicron با یک نمونه فرعی جهانی که طی شش ماه گذشته جمع آوری شده بود، بازسازی شد. به منظور مقایسه مشخصات ژنتیکی مربوط به XXB و XBB.1 و دودمان اجدادی آنها، زیر مجموعه های زیر ایجاد شد: BJ.1، BM.1.1.1، و XBB. تجزیه و تحلیل ژنتیکی به طور مستقل برای مجموعه داده ها انجام شد. ژنوم ها با استفاده از الگوریتم L-INS-I که در Mafft 7.471 گنجانده شده است، مرتب شدند. نرخ تکامل با استفاده از استنتاج بیزی (BI) و برنامه BEAST 1.10.4 تعیین شد. با استفاده از آزمون عامل بیز، مدل برتر برای نتیجه گیری در مورد بهترین خروجی نماینده انتخاب شد.

در یک توالی مجموعه داده شامل همه ژنوم‌های مورد مطالعه از دو دودمان والدین و دودمان نوترکیب یا BJ.1+BM.1.1.1+XBB، نقطه شکست مربوط به رویداد نوترکیبی شناسایی شد. جهش‌هایی که دودمان‌های SARS-CoV-2 XBB و XBB.1 را تعریف می‌کنند با استفاده از توالی‌های اجماع که با اعمال آستانه ۷۵ درصدی برای همه توالی‌های موجود به‌دست آمدند، متمایز شدند. پس از جداسازی، جهش ها با استفاده از نتایج صفحه وب GISAID با عنوان “مقایسه دودمان” تایید شدند. فعل و انفعالات باقی مانده باقیمانده موجود در سطح مشترک مورد ارزیابی قرار گرفت و نتایج جهش زایی در سیلیس تولید شد. علاوه بر این، بقایای سطح مشترک بین دامنه اتصال گیرنده SARS-CoV-2 (RBD) و آنزیم مبدل آنژیوتانسین-2 (ACE-2) برای آلانین اسکن شدند.

نتایج

بازسازی درخت فیلوژنتیک نشان داد که ژنوم های XBB و XBB.1 در داخل GSAID Clade 21L غیر منوفیلتیک قرار می گیرند. به طور خاص، آنها ارتباط نزدیکی با ژنوم BA.2 دارند که اجداد آنها را تشکیل می دهد. نتایج فاکتور بیز مربوط به مجموعه داده‌های BJ.1، BM.1.1.1 و XBB نشان داد که مدل خط افق بیزی در مورد مدل ساعت آرام با داده‌ها به طور قابل‌توجهی بهتر از سایر مدل‌های ساعت و جمعیت‌شناختی بررسی‌شده برای همه مجموعه‌های داده مناسب است.

طرح خط افق بیزی (BSP) مرتبط با XBB نوترکیب نشان داد که پس از دوره اولیه تنوع ژنتیکی مسطح، در 27 سپتامبر 2022 در اندازه جمعیت ویروسی افزایش یافت و تقریباً در 6 اکتبر 2022 به اوج خود رسید. پس از یک مرحله فلات که تا چند روز قبل از 12 نوامبر 2022 مشاهده شد، زمانی که کاهش در اندازه جمعیت ویروسی مشاهده شد. پس از آن، تعداد دودمان ها به آرامی افزایش یافت تا تقریباً 27 سپتامبر 2022، پس از آن تعداد دودمان از گسترش بازماند.

BSP مربوط به زیرشاخه XBB.1 فاز کوتاهی از تنوع ژنتیکی مسطح را نشان داد، به دنبال آن افزایش در اندازه جمعیت ویروسی، که از 31 آگوست 2022 آغاز شد و تقریباً در 10 سپتامبر 2022 به اوج خود رسید. این مرحله توسط یک فلات جایگزین شد. که در حال حاضر ادامه دارد و تغییر ژنتیکی قابل توجهی یا تغییر در اندازه جمعیت ویروسی را نشان نداده است. تا حدود 6 سپتامبر 2022، تعداد دودمان به آرامی افزایش یافت. پس از آن، تعداد دودمان از گسترش باز ایستاد.

نتیجه

یافته‌های مطالعه نشان داد که تجزیه و تحلیل مبتنی بر ژنوم نوترکیب SARS-CoV-2 XXB و اولین زیرشاخه آن XBB.1 نشان می‌دهد که علی‌رغم تعداد جهش‌های سنبله‌ای که در نوع جدید وجود دارد، در حال حاضر فاقد شواهدی دال بر بیماری‌زایی خاص است. یا ظرفیت انبساط بالا، علیرغم خاصیت ایمونوفراری آن. با این وجود، تسلط منطقه‌ای آن باعث ایجاد نگرانی شده است و نیاز به بررسی کامل را برانگیخته است. داده‌های ارائه‌شده در اینجا نشان‌دهنده یک دوره رشد سریع و به دنبال آن یک فاز طولانی از تنوع ژنتیکی صاف است. این مشخصات با یک اصل و نسب مضر از نظر اپیدمیولوژیک متفاوت است، همانطور که در شروع همه گیری، زمانی که اندازه جمعیت منحنی صعودی شدیدی را نشان داد، اشاره شد.

*اطلاعیه مهم

bioRxiv گزارش‌های علمی مقدماتی را منتشر می‌کند که توسط همتایان بررسی نمی‌شوند و بنابراین، نباید به‌عنوان نتیجه‌گیری، راهنمای عمل بالینی/رفتار مرتبط با سلامتی در نظر گرفته شوند یا به عنوان اطلاعات ثابت در نظر گرفته شوند.