Una prospettiva sulla crescente minaccia del virus del vaiolo delle scimmie

In un articolo pubblicato su Nature Microbiology, Bernard Moss del Laboratorio di malattie virali dell'Istituto nazionale per le allergie e le malattie infettive riassume e discute le conoscenze scientifiche disponibili riguardo la malattia del vaiolo zoonotico da virus MPX (precedentemente nota come "vaiolo delle scimmie"). Dato l’improvviso e allarmante aumento globale della prevalenza (da 38 casi segnalati tra il 1970-1979 a oltre 91.000 casi tra il 2022-2023) e la prima documentazione documentata di trasmissione sessuale (soprattutto tra uomini che hanno rapporti sessuali con uomini [MSM]), il la malattia è ora inclusa nel Rapporto sulla situazione esterna n. 30 dell'Organizzazione mondiale della sanità (OMS), evidenziando la necessità di comprendere meglio il virus per combattere nuovi casi.

Questo studio di revisione esamina la biologia e la genetica del MPXV, la sua epidemiologia, i potenziali serbatoi animali, la genetica funzionale e la fattibilità dell'utilizzo di modelli animali nella ricerca per limitare la diffusione della malattia. L'articolo evidenzia la mancanza di attuali conoscenze scientifiche in questo settore e la necessità di ulteriori ricerche per chiarire i meccanismi di interazione delle malattie nell'uomo, con particolare attenzione all'interpretazione dei meccanismi d'azione dei tre tipi noti di MPXV (1, 2a e 2b ).

Che cos'è l'MPXV e perché i medici sono preoccupati per questa malattia?

Il virus del vaiolo delle scimmie (MPXV) è un patogeno zoonotico della famiglia dei poxvirus, appartenente al genere Orthopoxviruses (sottofamiglia Chordoxvirinae). È strettamente correlato al virus del vaiolo (VARV, l'agente eziologico del vaiolo), al virus del vaccinia (CPXV) e al virus dell'ectomelia (ECTV, l'agente eziologico del vaiolo murino della malattia dei roditori). L'MPXV è stato isolato e descritto per la prima volta da pesci cynomolgus in cattività nel 1958, e infezioni nell'uomo sono state identificate nell'Africa centrale e occidentale all'inizio degli anni '70.

Sebbene questo virus non sia clinicamente pericoloso quanto il vaiolo ormai debellato, il vaiolo è noto per i suoi sintomi quali pelle arrossata, febbre alta, eruzioni cutanee vescicolopustolose e linfoadenopatia. È stato riportato che i tassi di mortalità per questa malattia variano da <3,6% (Africa occidentale) a circa 10,6% (Africa centrale). In modo allarmante, il numero di casi segnalati di vaiolo è aumentato drammaticamente, da 38 casi tra il 1970 e il 1979 a oltre 91.000 casi tra il 2022 e il 2023. Precedentemente limitata all'Africa centrale e occidentale, la malattia è stata ora identificata nel Regno Unito, Israele, Stati Uniti d'America, Singapore e (a novembre 2023) in 111 paesi in tutto il mondo.

L'aumento della prevalenza globale, il rilevamento della trasmissione da uomo a uomo e l'aumento della mortalità globale (167 decessi confermati tra il 2022 e il 2023) hanno spinto l'Organizzazione mondiale della sanità (OMS) a dichiarare l'MPXV un'"emergenza sanitaria pubblica internazionale" e a includerlo in un rapporto esterno sulla situazione n. 30. Sfortunatamente, nonostante una lunga storia della malattia, la ricerca su MPXV rimane insufficiente. Questa revisione mira a sintetizzare, compilare e discutere la letteratura scientifica disponibile sull'epidemiologia dei tre cladi MPXV noti al fine di fornire ai medici e ai politici le informazioni necessarie per contenere la malattia e ottenere potenzialmente un'eradicazione simile al vaiolo.

Biologia, genetica e genetica funzionale MPXV

Come tutti gli altri virus vaccinici, MPXV è un grande virus a DNA a doppio filamento che utilizza il citoplasma delle sue cellule ospiti (solitamente mammiferi) per la sopravvivenza e la replicazione. Data la scarsità di studi specifici sull’MPXV, gran parte della nostra comprensione della biologia dell’MPXV si basa su osservazioni di biologia, epidemiologia e genetica funzionale del virus vaccinale (VACV). In breve, il virus si lega prima alla cellula ospite, si fonde con le membrane cellulari e quindi rilascia il suo nucleo nel citoplasma della cellula. Questo rilascio innesca la trascrizione degli mRNA virali che codificano 1. Enzimi per la replicazione del genoma virale, 2. MRNA della fase intermedia della trascrizione e 3. Proteine di superficie per l'evasione e la difesa immunitaria dell'ospite.

"Il tasso di evoluzione virale è determinato principalmente dai tassi di mutazione. La DNA polimerasi del correttore di bozze del vaccino ha un basso tasso di errore e le analisi di VARV negli esseri umani e MPXV negli scimpanzé mostrano sostituzioni nucleotidiche 1 × 10−5 e 2 × 10−6 rispettivamente per sito all’anno, questo tasso è significativamente inferiore alle sostituzioni nucleotidiche per sito all’anno di 0,8–2,38 × 10−3 e 2 × 10−3 stimate rispettivamente per SARS-CoV-223 e per il virus dell’influenza24, gli studi in vitro suggeriscono duplicazioni genetiche (noto come modello a fisarmonica) possono precedere ulteriori eventi mutazionali negli orthopoxvirus, consentendo un adattamento accelerato alle difese antivirali dell'ospite."

Recenti studi genetici hanno dimostrato che il singolo ceppo di MPXV precedentemente ipotizzato è in realtà costituito da tre cladi: clade 1, che si trova principalmente nei paesi dell'Africa centrale, e clade 2a e 2b, che si trovano principalmente nell'Africa occidentale. La differenza genomica tra cladi varia dal 4-5% (clade 1 vs cladi 2a/2b) e circa il 2% tra clade 2a e 2b.

"La maggior parte delle differenze tra i cladi sono polimorfismi nucleotidici non sinonimi e potrebbero potenzialmente influenzare la replicazione o l'interazione con l'ospite. Tuttavia, quasi tutti i geni nei cladi I, IIa e IIb appaiono intatti, come indicato dalla lunghezza conservata dei geni di interazione con l'ospite. "

Studi di genetica funzionale hanno scoperto che le delezioni riducono significativamente la replicazione virale nei modelli di primati non umani (NHP), ma questo campo della scienza è ancora agli inizi e sono necessarie ulteriori ricerche prima che gli interventi genetici possano essere implementati per combattere l'MPXV. p>

Epidemiologia e serbatoi animali

Fino alle recenti epidemie globali del 2018-19 e del 2022-23, i casi di MPOX erano in gran parte limitati all'Africa centrale e occidentale. Tuttavia, a causa del conflitto civile nella regione, della mancanza di strutture per test medici nelle aree rurali remote e dell'errata identificazione dell'MPoxa come vaiolo prima della sua eradicazione, si ritiene che le stime della prevalenza dell'MPoxa siano sottostimate.

"Le segnalazioni di casi, richieste nella RDC ma non confermate, hanno mostrato una tendenza all'aumento dei casi: da 38 nel 1970-1979 a 18.788 nel 2010-2019 e 6.216 nel 2020. Dal 1 gennaio al 12 novembre 2023 12.569 casi sono stati segnalati in altri paesi dell'Africa centrale, tra cui Repubblica Centrafricana, Camerun, Congo, Gabon e Sud Sudan, dove si ritiene che l'infezione zoonotica primaria sia dovuta alla caccia, alla lavorazione o al consumo di animali selvatici nelle zone tropicali foreste."

I serbatoi animali sono considerati la via più comune di trasmissione dell'MPOX, seguiti in prevalenza da uomini che hanno rapporti sessuali con uomini (MSM). Sebbene la fonte del primo MPXV identificato fossero le scimmie asiatiche in cattività, gli studi sulle loro controparti selvatiche non sono riusciti a identificare le popolazioni infette in Asia. Al contrario, grandi popolazioni di roditori (solitamente arboricoli), scimmie e pipistrelli infettati dalla malattia sono state trovate nelle pianure dell’Africa centrale e occidentale. La prevalenza più elevata è stata riscontrata tra i roditori dei generi Funisciuris e Heliosciuris, considerati i principali serbatoi zoonotici di questa malattia.

Nonostante diversi decenni trascorsi dalla scoperta di MPox, la nostra conoscenza della malattia e dei suoi meccanismi virali rimane estremamente insufficiente. La ricerca futura sulla biologia dell'MPXV, in particolare sui suoi modi di eludere il sistema immunitario dell'ospite e sulle sue interazioni, aiuterebbe a contenerne la trasmissione, soprattutto in Africa.

"Una distribuzione più equa di vaccini e terapie, una migliore comprensione dell'epidemiologia dell'MPXV, l'identificazione dei serbatoi animali dell'MPXV che possono trasmettere l'MPXV all'uomo e una migliore comprensione della trasmissione da uomo a uomo sono necessarie se vogliamo sono per gestire meglio o addirittura prevenire future epidemie di mpoxa."