Нажмите "Enter", чтобы перейти к контенту

Рекомбинантные вирусы и ранняя глобальная эпидемия ВИЧ-1

Recombinant Viruses and Early Global HIV-1 Epidemic
Источник: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3323344/

ВИЧ-штаммы из Заира указывают на то, что эпидемия ВИЧ в Киншасе была зрелой к середине 1980-х годов.

Центральная Африка была эпицентром пандемии ВИЧ-1 (ВИЧ-1). Понимание ранней эпидемии в Демократической Республике Конго, бывшей Заире, могло бы дать представление о том, как развивается ВИЧ и помогает в разработке и проведении вакцинации. Используя ферментные иммуносорбентные анализы, мы протестировали 3988 образцов сыворотки, собранных в Киншасе в середине 1980-х годов, и подтвердили серореактивность вестерн-блоттингом. Полимеразная цепная реакция кляпа p17, env C2V3C3 и / или gp41; Секвенирование ДНК; и были проведены генетические анализы. Были обнаружены области генов, представляющие все группы М-групп ВИЧ-1 и неклассифицируемые последовательности. Из двух или трех коротких участков генов 37% штаммов представляли рекомбинантные вирусы, множественные инфекции или и то, и другое, что указывает на то, что если бы целые геномные последовательности были доступны, большинство этих штаммов имели бы мозаичные геномы. Мы предлагаем, чтобы эпидемия ВИЧ была хорошо установлена ​​в Центральной Африке к началу 1980-х годов и что некоторые рекомбинантные вирусы, скорее всего, заселили раннюю глобальную эпидемию.

Почти 70% всех ВИЧ-инфекций 1-го типа во всем мире обнаружено в Африке к югу от Сахары, а центральная Африка является единственным регионом, где были идентифицированы все группы ВИЧ-1 и подтипы группы М (1-3). Этот широкий диапазон разнообразия предполагал, что центральная Африка является эпицентром пандемии ВИЧ-1 (1). Филогенетическая реконструкция показала, что ВИЧ-1 появляется в трех разных линиях, группах M, N и O (4-7), и каждый, как полагают, возник через отдельные зоонозные инфекции с штаммами вируса иммунодефицита шимпанзе в центральной Африке (8, 9). Вирусы группы ВИЧ-1 группы М несут основную ответственность за нынешнюю глобальную эпидемию, тогда как инфекции группы О намного меньше и обычно встречаются в западной части Центральной Африки. Редкие штаммы вирусов группы N были идентифицированы в Камеруне, также расположенном в западной экваториальной Африке. Вирусы группы M могут быть подразделены на 9 подтипов, A-D, F-H, J и K и по меньшей мере 14 циркулирующих рекомбинантных форм (CRF) (http://hiv-web.lanl.gov). Эти филогенетические кластеры штаммов ВИЧ, подтипов и ОФД являются важными данными об эпидемических историях ВИЧ, и они подчеркивают различия в их географических распределениях и областях, где они являются эндемическими.

Некоторые из ранних охарактеризованных последовательностей цельного генома ВИЧ-1 были собраны в Заире, который в настоящее время называется Демократической Республикой Конго (ДРК), в конце 1970-х и начале 1980-х годов. За это время Киншаса, столица Заира, была крупнейшим городским районом в Центральной Африке с населением в 2,5 миллиона человек (10 человек). С 1984 по 1991 год Департамент общественного здравоохранения Заира провел долгосрочную совместную программу исследований и наблюдения в области ВИЧ, проект SIDA, с Управлением здравоохранения и социальных служб США и Институтом тропической медицины, Антверпен, Бельгия. В 1991 году проект SIDA был внезапно прекращен из-за гражданских беспорядков.

Низкая и стабильная распространенность ВИЧ в Заире / ДРК с 1976 по 1997 год (11,12) была зарегистрирована, несмотря на социальные и политические потрясения. Генетическое исследование штаммов ВИЧ, проведенное в трех регионах ДРК в 1997 году, продемонстрировало большое разнообразие подтипов группы ВИЧ-1 (1). Образцы сыворотки, доступные из проекта SIDA, дали нам возможность характеризовать штаммы ВИЧ, собранные в Киншасе, Заир, в 1984 и 1986 годах у сотрудников больницы Мама Йемо (13,14). Полученные результаты дают новое представление о динамике ВИЧ-инфекций в области с низкой распространенностью, где в начале глобальной эпидемии ВИЧ-1 циркулирует несколько подтипов.

Образцы сыворотки, полученные в рамках проекта SIDA в 1984 и 1986 годах в поперечном разрезе ВИЧ-инфекции среди сотрудников больниц в больнице Мама Йемо в Киншасе, Заир, были направлены в Национальные институты здоровья (NIH) и хранились при -20 ° C. В общей сложности 3988 образцов сыворотки были отправлены в Центры по контролю и профилактике заболеваний для проведения серологического и генетического анализа. Образцы от 30 000 до 32 000 были собраны в 1984 году. Образцы с номерами от 33 000 до 35 585 были собраны среди того же населения в 1986 году. Испытуемые образцы представляют собой удобную выборку из хранилища США в NIH и не включают все или только образцы в первоначальном исследовании , Объемы образцов варьировались от примерно 200 мкл до 4 мл. Все образцы были протестированы в двух отдельных иммуноферментных анализах вирусных лизатных ферментов (EIA) для антител к ВИЧ-1 и ВИЧ-2 (Genetic Systems, Redmond, WA). Образцы с недостаточным объемом сыворотки были исключены из анализа. Образцы сыворотки, реакционноспособные по EIA, дополнительно тестировали с использованием анализа Вестерн-блоттинга ВИЧ-1/2 (Genelabs Diagnostics, Singapore, версия 2.2).

Для дальнейшего изучения были отобраны образцы с достаточным объемом сыворотки для амплификации обратной транскрипционно-полимеразной цепной реакции (RT-PCR) с тремя различными наборами праймеров. РНК экстрагировали из сыворотки либо рутическими или автоматизированными протоколами нуклеиновой кислоты NucliSens (Organon Teknika, Boxtel, Нидерланды). RT-PCR выполняли с использованием набора Promega RT (Promega, Madison, WI) в соответствии с протоколом производителя. Реакции ПЦР помещали в термоцикл GeneAMP 9600 (Perkin-Elmer Cetus, Norwalk, CT) в течение 35-40 циклов следующим образом: 94 ° C в течение 30 с, 55 ° C в течение 30 с и 72 ° C в течение 60 с для всех, кроме env gp41 , который был при 50 ° С в течение 30 с и 72 ° С в течение 60 с, с окончательным удлинением при 72 ° С в течение 5 мин. Вложенные продукты ПЦР подвергали электрофорезу в 1,5% агарозных гелях (Gibco, Grand Island, NY) и визуализировали окрашиванием этидиумбромидом. Чтобы избежать загрязнения, обработка образцов и предварительная установка ПЦР выполнялись в разных комнатах, чем после ПЦР-манипуляций. Все образцы с несогласованными филогениями в разных областях генов были проверены путем повторного расширения и повторного повторения областей гена из второго, неоткрытого флакона с сывороткой, если таковой имеется, или из ранее использованного флакона.

Для вложенной ПЦР-амплификации фрагментов C2V3C3 с энергией 380 п.о. были использованы два набора: JH44F и JH35MR (снаружи) и JH33F и JH48R (вложенные) (15) и MK369 и MK616 (снаружи) и MK650 и CO601 (вложенные) (15 ). Праймеры для ПЦР-амплификации фрагмента ргана р17 475 п.о. были CL1028 и AB1033 (снаружи) и CL1029 и AB1032 (вложенные) (16); те, которые использовались для фрагмента env gp41 размером 460 п.н., были GP40F1 и GP41R1 (снаружи) и GP46F2 и GP48R2 или GP47R2 (вложенные) (17).

ПЦР-амплифицированные продукты очищали с помощью наборов для очистки ПЦР Qiagen (Qiagen Inc, Chatsworth, CA) и непосредственно секвенировали с использованием набора реагентов для последовательной циклической последовательности ABI PRISM Big Dye (Applied Biosystems / Perkin Elmer, Foster City, CA) и обоих передние и обратные вложенные праймеры ПЦР. Реакции секвенирования очищали с использованием набора DyeEx Spin Kit (Qiagen-USA, Valencia, CA) и разрешали на 377 ABI автоматизированном секвенсере цикла ДНК (Applied Biosystems).

Последовательности редактировались с помощью Sequencher Software v.3.1 (Gene Codes Corp., Madison, WI) и согласованы с редактором выравнивания последовательности Se-Al v.1.0 (http://evolve.zoo.ox.ac.uk/software. HTML? ID = печать). Последовательности из ДРК, собранные в 1997 году (1), были усечены для согласования с нашими последовательностями C2V3C3, а пробелы и неоднозначные положения были удалены, что привело к выравниванию последовательностей 304 нт; первые 60 нт представляли собой C2-область. Для outgroup в нашем дереве была выбрана консенсусная последовательность, представляющая наиболее общий нуклеотид в каждой позиции для каждого подтипа, представленного в наборе данных Zaire / DRC, и затем была определена общая консенсусная последовательность DRC (DRCcons). Никакие позиции не были определены в какой-либо из консенсусных последовательностей, и в расчет консенсусной последовательности не включались неклассифицированные или неразрешенные (назначение подтипа). Программа Modeltest, v.3.1 (18), была использована для проверки статистически обоснованной модели замещения ДНК. Модель эволюционного изменения, используемая в дереве, была модель трансверсии (TVM) + g (0.8575), где g — параметр формы γ-распределения (гетерогенность среди сайтов), а TVM — модель замещения, при которой A↔G = C ↔T, а остальные четыре ставки уникальны. Для поиска наилучшего дерева с таким большим набором данных (280 таксонов) с использованием последовательности DRCcons в качестве outgroup использовались несколько относительно быстрых алгоритмов построения дерева: Weighbor (http://www.t10.lanl.gov/billb/weighbor /index.html), соседей (PAUP), BioNJ (PAUP) и Fitch (PAUP). Деревья, полученные из этих программ, были введены в программу оценок деревьев PAUP * (19), чтобы сравнить сгенерированные логарифмические оценки правдоподобия. Для нашего филогенетического анализа была выбрана программа соседей для объединения, поскольку она имела наилучший балл оценки правдоподобия, хотя она не была существенно лучше (тест Шимодайра-Хасегава), чем деревья BioNJ или Weighbor.

Обозначения подтипов и CRF были определены на основе филогенетического анализа, и группировка последовательностей в подтипах была введена в программу версии MEGA версии 2.1 (http://www.megasoftware.net) для расчета средних и средних ошибок разнообразия intrasubtype / intraCRF, используя дистанционная модель Kimura 2P.

Все 3,988 образцов сыворотки были испытаны с помощью EIA, а 209 серореактивы были дополнительно проверены с помощью Вестерн-блоттинга: 140 (3,5%) были серопозитивными по ВИЧ-1, а 69 (1,7%) имели неопределенные образцы вестерн-блоттинга. Образцы от инфицированных людей, которые еще не сероконвертированы, могут отображать неопределенные образцы вестерн-блоттинга. Если бы мы предположили, что все 69 лиц с неопределенными результатами Вестерн-блот были сероконвертингом во время сбора проб, то верхний предел частоты ВИЧ-инфекций в этих ранних образцах был все еще низким на 5,2%. Никаких ВИЧ-2 EIA-положительных образцов не было подтверждено вестерн-блот-анализом ВИЧ-2.

Образцы сыворотки хранились при -20 ° C в течение почти двух десятилетий, температура, при которой РНКазы все еще активны. Поскольку мы были обеспокоены тем, что качество РНК будет скомпрометировано, мы попытались усилить три относительно короткие области генов: область p17 кляпа (474 ​​bp) и два env фрагмента, C2V3C3 (400 bp) и gp41 (460 пар оснований). Все образцы сыворотки не могли быть усилены, скорее всего из-за низкого качества образцов. Было проведено сравнение разновидности внутрисубъектности для наших 50 последовательностей C2V3C3 и 181 DRC C2V3C3 последовательностей с 1997 года (1, GenBank, http://www.ncbi.nlm.nih.gov/) с известными назначениями подтипов (таблица 1). Неклассифицируемые последовательности были опущены из этого анализа. Мы обнаружили, что изменчивость внутризависимости была уже высокой в ​​середине 1980-х годов (9,6% -18,7%), но была значительно выше для каждого подтипа env 1997 года с достаточным количеством сравнений (A, C, D, E, F1, G). Никаких существенных изменений не было обнаружено в частоте каждого подтипа (таблица 1).

aCRF, циркулирующие рекомбинантные формы; ДРК, Демократическая Республика Конго. b Значительная разница (тест значимости значения = тест t, частота теста значимости подтипов = точное определение Фишера).

На рисунке 1 представлено дерево соседей, содержащее следующие классифицируемые и неклассифицируемые последовательности C2V3C3: 56 наших ранних последовательностей из Киншасы, 197 из ДРК, собранных в 1997 году (классификации подтипов, взятых из последовательностей V3-V5, опубликованных в GenBank) и подтипы, специфических эталонных последовательностей. Некоторые последовательности, которые трудно классифицировать в деревьях, содержащих только наши последовательности 1980-х годов Киншасы и специфичные для подтипа ссылочные штаммы (данные, не показанные), легче классифицировать в контексте большего комбинированного филогенетического дерева Заира / ДРК. По крайней мере, один из наших ранних штаммов сгруппирован с подтипами A, B / D, C, D, F (F1), G, H, J и K, а циркулирующая рекомбинантная форма (CRF) 01-AE, сгруппированная с 1997 CRF01 последовательностями , Кроме того, некоторые из наших неклассифицируемых последовательностей сгруппированы с неклассифицируемыми штаммами DRC 1997 года. Один основной клад содержал последовательности подтипов А; однако по меньшей мере четыре других отдельных линий, разветвленных независимо в дереве, но также содержали последовательности 1997, ранее идентифицированные как вирусы подтипа А. Одна из этих линий, которая содержала последовательности 1997 года, ранее обозначенные как подтип A или неклассифицируемые, также содержала штаммы CRF01-AE в апикальной части кластера. Три дополнительных уникальных линии присутствуют в дереве, состоящем из неклассифицируемых последовательностей, возможно, представляющих новые подтипы. Неклассифицируемые последовательности 1997 также разветвлены между линиями F1 и F2 вместе с одним из наших штаммов 1980-х годов, что предполагает континуум разнообразия внутри подтипов F-штаммов вместо отдельных подтипов.

Соседнее дерево из 56 штаммов Заира с середины 1980-х годов, 197 Демократическая Республика Конго (ДРК) штаммов с 1997 года и подтипы конкретных эталонных штаммов. Количество нуклеотидов в конечном выравнивании составляло 304 п.о. после снятия зазора. Модель эволюционного изменения, используемая в дереве, была Transversional Model (TVM) + g (0.8575), где g — параметр формы γ-распределения (гетерогенность среди сайтов), а TVM — модель замещения, при которой A↔G = C ↔T и остальные четыре скорости, все трансверсии, уникальны. Наши последовательности C2V3C3 1980-х годов обозначены пятизначным кодом, а их ветви красными; последовательности 1997 года имеют подтип (как указано в GenBank) в качестве первой буквы, за которым следует одно- или двухзначное число или обозначение unk = unclassifiable, и эти ветви черные; ссылочные штаммы имеют подтип в качестве первой буквы, за которой следует ссылочное имя, следующим образом: A.SE7253, A.92UG037, A2.CDK, A2.Cy017; B.HXB2, B.MN; C.ETH2220, C.IN21068; D.84ZR085, D.NDK, MAL; E.CD402, E.CM240, E.TH253; F1.FIN9363, F1.93BR020; F2.CMMP255, F2.CMMP257, G.NG083, G.SE6165; H.90CF056, H.VI991, J.SE91733, J.SE92809; K.96CMMP253 и K.97REQTB; эти ветви фиолетовые. Подтипные характеристики филогенетических кластеров в дереве выделены жирным шрифтом, линии, состоящие из неклассифицируемых последовательностей, обозначаются как U.

Даже узел, соединяющий подтипы B и D последовательностей, уже не был различим из-за того, что последовательности падали на две линии, что сделало штаммы подтипа B, по-видимому, частью большей группы D подтипа. Последовательность 1997 года, помеченная D.3 в дереве [97DC.KS26 (№ присоединения AJ404096)], возможно, содержала рекомбинантную точку останова, которая заставляла ее очень глубоко входить вдоль линии D. Однако наша последовательность 30884 также упала за пределами узла, соединяющего подтипы B и D. Фактически этот штамм, значительно сгруппированный в узле, соединяющем подтипы B и D в p17, C2V3C3 и gp41, все же не кластеризуется с одним из подтипов. Комбинированная консенсусная последовательность Заира / ДРК была построена и использовалась в качестве внешней группы в этом дереве. Ветвь, представляющая эту последовательность, была очень короткой и располагалась близко к центру дерева.

Чтобы определить оценку потенциально «чистых» подтипов, мы проанализировали 66 наших штаммов ВИЧ в середине 1980-х годов, из которых мы смогли амплифицировать и упорядочить две или три области генов: 53 (80,3%) вирусов были амплифицированы во всех трех областях гена ( p17, C2V3C3 и gp41). На рис. 2 показаны вирусы с согласными филогениями (возможно, чистые подтипы) в секвенированных областях генов следующим образом: A (27%), C (3%), D (18%), F1 (2%), G (8%), , K (3%) и наш необычный вирус B / D (2%). Оставшиеся 37% штаммов представляют собой рекомбинантные вирусы; 32% из них оказались уникальными рекомбинантами, за исключением случаев, указанных в таблице 2, и 5% были CRF01_AE, мозаичная линия, содержащая преимущественно подтип A и уникальную энвиновую линию под названием E. Не только эта циркулирующая рекомбинантная форма, 1980-е годы, но более распространенными были только подтипы A, D и G. Некоторые из областей несоответствующих генов, возможно, указывают на наличие двойных / множественных инфекций, и наборы специфических праймеров области гена избирательно усиливают различные штаммы. Однако, поскольку наше больничное население не представляет собой группу высокого риска, распространенность инфекций в Киншасе была низкой, а рекомбинантные вирусы обычно быстро наблюдались после двойных инфекций (20), отныне мы будем относиться к образцам с дискордантными областями генов в качестве рекомбинантных вирусы.

Распределение подтипов и рекомбинантных вирусов. Круговая диаграмма представляет собой 66 штаммов, для которых для сравнения были доступны последовательности из по меньшей мере 2-3 областей генов; подтипы в круговой диаграмме представляют собой согласованные филогении, указывающие на возможные «чистые» подтипы; CRF01 и уникальные рекомбинантные вирусы указаны в круговой диаграмме. В таблице 2 приведены подтипы уникальных рекомбинантных вирусов.

За исключением тех случаев, когда отмечено, каждая строка представляет собой один вирус.

Несмотря на низкую частоту ВИЧ-инфекций в Заире в середине 1980-х годов по сравнению с уровнем инфекций, которые в настоящее время наблюдаются в Африке, мы обнаружили удивительно большое разнообразие штаммов ВИЧ-1 с регионами генов, представляющими все группы M-клады, а также неклассифицируемыми регионы. Разнообразие внутрисубъектов было уже высоким среди наших образцов, что свидетельствует о том, что эпидемия ВИЧ в Киншасе уже созрела к середине 1980-х годов. Никаких существенных изменений в частоте подтипов группы М между нашими ранними штаммами Киншасы и набором образцов ДРК, собранных в 1997 году (1), несмотря на политические и социальные потрясения с 1986 по 1997 год.

Мы предположили, что если эпидемия ВИЧ-инфекции возникла в центральной Африке, филогенетический анализ наших последовательностей 1984-1986 гг. Киншаса и 1997 DRC C2V3C3 может обеспечить более подробную историю эволюции ВИЧ-1. Мы обнаружили спектр разнообразия как внутри, так и между признанными в настоящее время подтипами и подтипами ВИЧ-1 группы М (рис. 1). Некоторые линии, которые, как считается, представляют собой дискретные подтипы (или подтипы) в рамках нынешней глобальной эпидемии, больше не проявлялись при анализе в контексте большого разнообразия в последовательностях Заира / ДРК, т. Е. Нескольких отдельных линий C2V3C3 подтипов А; новые линии, содержащие неклассифицируемые штаммы; континуум разнообразия внутри и между подтипами F1 и F2; и глубокие, неклассифицируемые ветви. Эти данные показывают, что разнообразие ВИЧ в середине 1980-х годов в Киншасе было намного сложнее, чем в настоящее время в других районах мира.

Другим нахождением было размещение последовательностей C2V3C3 CRF01-AE в апикальных ветвях линии, содержащей подтип A, и неклассифицируемых последовательностей в качестве базальных ветвей. CRF01-AE, как правило, считается рекомбинантным вирусом с генами gag и pol, разделяющими общую родословную с подтипом A, тогда как гены env и vpu получены из неизвестного в настоящее время родительского штамма подтипа E. Однако другие полагают, что уникальный подтип E в конверте не является результатом рекомбинации (21), но может быть потому, что более высокая эволюционная скорость в генах env и vpu делает ее неузнаваемой как подтип A. Наши данные могут быть первой демонстрацией группировки подтипов E env в кластере подтипа A и ранее неклассифицируемых последовательностей.

Комбинированная консенсусная последовательность Заира / ДРК, используемая в качестве внешней группы, была очень короткой и располагалась вблизи центра дерева, вблизи ожидаемого места гипотетического предка подтипов группы ВИЧ-1 группы М. Этот вывод, наряду со сложностью комбинированного филогенетического дерева, поддерживает теорию о том, что подтипы группы М развивались от общего предка, который, возможно, возник в этой части Африки.

Поскольку в настоящем исследовании было проанализировано и проанализировано менее 1/10 генома, и рекомбинация может происходить где угодно по всему геному, 37% рекомбинантных вирусов, скорее всего, значительно недооценивают фактическую частоту химерных штаммов, циркулирующих в Киншасе к середине -1980s. Фактически, большинство штаммов ВИЧ-1 могут содержать рекомбинантные геномы к тому времени. К сожалению, наши данные не позволяют нам различать, действительно ли этот уровень рекомбинации через суперинфекцию усиливал пригодность штаммов ВИЧ в то время или просто способствовал вирусному разнообразию.

Хотя точная родословная ВИЧ-1 остается неопределенной, она, по-видимому, имеет зоонозное происхождение (8,9). Таким образом, экологические факторы, которые позволили бы подвергать человека естественному хозяину приматов, не содержащим вируса-предшественника, переносящим вирус-предшественник на ВИЧ, сыграли важную роль в введении вируса в человека. Этот факт свидетельствует о том, что зоонозные интродукции ВИЧ могут происходить в изолированных популяциях, но остаются незамеченными до тех пор, пока реципиенты остаются изолированными (11) (рис. 3А). Однако с увеличением числа перемещений из сельских районов в города, которые произошли в Африке к югу от Сахары в 1960-х и 1970-х годах, такая изоляция становилась или становилась все более редкой. Число африканских городов к югу от Сахары с численностью более 500 000 человек быстро увеличилось с 3 в 1960 году до 28 к 1980 году (23). С 1965 по 1985 год доля населения, проживающего в городских районах Центральной Африки, увеличилась с 21% до 35%, а в Западной Африке — с 17% до 29%.

Гипотетическая модель ВИЧ-1, эволюция группы М. A. Звездная филогения, представляющая эволюцию вируса ВИЧ-1, принадлежащего предкам ВИЧ-1, группы M, который был способен адаптироваться у людей и был передан среди сельского населения в центральной Африке примерно с 1930-х годов (22). Со временем вирусы стали бы все более генетически отличаться друг от друга и первоначального родительского напряжения. Пунктирный круг обозначает начало миграции из этих отдаленных районов в города Центральной Африки (приблизительно в 1960-1970 годах). B. Рекомбинантные линии (за пределами пунктирного круга), представленные разноцветными линиями, указывающими на мозаичные вирусы или генетические смеси циркулирующих штаммов, были бы результатом миграции населения, урбанизации, моделей сексуальной активности и медицинских практик (две из самых старых , полностью охарактеризованные последовательности, MAL [1985] и Z321 [1976], были как рекомбинантными вирусами из Заира). Рекомбинантные вирусы продолжали бы генерироваться и передаваться до тех пор, пока они не попали в группы высокого риска, такие как коммерческие работники коммерческого секса, водители такси, водители грузовых автомобилей или водители дальнего следования, а затем быстро передавались внутри и между этими социальными сетями. Такие высокорисковые социальные сети во всей центральной Африке отвечали за быстрое расширение относительно небольшого числа развивающихся вирусов, включая рекомбинантные штаммы, локально, на региональном уровне и, в конечном счете, в глобальном масштабе. Эти эпидемиологические группы представлены в виде кластеров высокоразвитых штаммов в конце нескольких линий ВИЧ-1. На панели C показан филогенетический анализ глобальных штаммов ВИЧ-1, собранных в начале 1990-х годов, когда начальная характеристика сначала началась и после экспорта из Центральной Африки выглядела бы. Кластеры связанных последовательностей из вирусов-основателей, которые были распространены в глобальном масштабе, появлялись как подтипы или клады, произвольно помеченные a-e. Иногда штаммы, которые не были широко расширены, были идентифицированы и обозначены как неклассифицируемые. Из этого гипотетического моделирования и большого количества рекомбинантных штаммов представляется маловероятным, что из этого региона Африки были экспортированы только чистые подтипы для создания мини-эпидемий в других странах. Поэтому, по крайней мере, некоторые из того, что мы сейчас называем чистыми подтипами, скорее всего, возникли из рекомбинантных геномов, первоначально возникших где-то в центральной Африке.

Передача ВИЧ была бы усилена среди групп высокого риска, таких как работники коммерческого секса, где могли бы возникнуть ВИЧ-инфекции, генерирующие рекомбинантные вирусы (рисунок 3В). Эти рекомбинанты могли бы затем распространиться на других лиц с более низким риском, таких как мужчины, которые посещают женщин-работников секс-бизнеса, их супругов, других гетеросексуальных партнеров и лиц, подвергающихся наибольшему риску венерических заболеваний (24). Другие пути передачи также могли помочь создать и распространить рекомбинантные вирусы. Например, в 1986 году исследования в Киншасе показали сильную связь между получением медицинских инъекций и сероположительностью ВИЧ среди ВИЧ-серопозитивных новорожденных, рожденных от серонегативных матерей (25), среди госпитализированных детей в возрасте от 2 до 14 лет (26) и среди медицинских работников (27). Спрос на переливание крови также был высоким из-за малярийной анемии, связанных с беременностью осложнений и серповидноклеточной анемии (28,29); в это время кровь обычно не подвергалась скринингу на ВИЧ-инфекцию (30). Поэтому многие факторы, связанные с миграцией населения и урбанизацией, паттернами сексуальной активности и медицинской практикой, могли сыграть роль в производстве и распространении большого количества рекомбинантных вирусов в Киншасе к середине 1980-х годов.

Когда в начале 1990-х годов генетически характеризовались подтипы ВИЧ-инфекции, первые идентифицированные вирусы представляли собой чистые подтипы, а последующие вирусы сравнивались с этими прототипическими штаммами. Однако наши данные показывают, что значительная рекомбинация интерсубтипов уже произошла в то время, когда вирусы ВИЧ-1 были классифицированы (рис. 3C). Поскольку так много рекомбинантных вирусов, присутствующих на пороге глобальной эпидемии ВИЧ, по крайней мере некоторые из рекомбинантных вирусов в Центральной Африке, скорее всего, были классифицированы как чистые подтипы после экспорта из Африки и создания региональных эпидемий в других частях мира. Эта реализация может повлиять на наше нынешнее понимание диапазона разнообразия в рамках эпидемии ВИЧ (http://hiv-web.lanl.gov/content/hiv-db/REVIEWS/PEETERS2000/Peeters.html); отбора иммуногенов для разработки вакцин (31,32), особенно в свете суперинфекций, включающих множественные подтипы (33); и математических моделей, основанных на молекулярных часах и нерекомбинантных штаммах (22,34,35) для знакомства с введением ВИЧ в человека.

Предлагаемая цитата для этой статьи: Kalish ML, Robbins KE, Pieniazek D, Schaefer A, Nzilambi N, Quinn TC, et al. Рекомбинантные вирусы и ранняя глобальная эпидемия ВИЧ-1. Emerg Infect Dis [серийный номер в Интернете]. 2004 Jul [дата указана]. http://dx.doi.org/10.3201/eid1007.030904

Мы благодарим Эндрю Ли Брауна за критический обзор рукописи и Кимберли Дистел за редакционный обзор.

Д-р Калиш является руководителем лаборатории вирусной эволюции и передачи, отделения по ВИЧ и ретровирологии, отдела исследований СПИДа, ЗППП и туберкулеза, Национального центра по профилактике ВИЧ, ЗППП и туберкулеза, Центров по контролю и профилактике заболеваний. Ее исследовательские интересы включают эволюцию и молекулярную эпидемиологию ВИЧ, изучение ее необычных вариантов и исследование атипичных форм передачи ВИЧ-инфекции в общественном здравоохранении.

Комментариев нет.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *