Марбургский вирус | |
---|---|
Просвечивающая электронная микрофотография вируса Марбург | |
Классификация вирусов | |
(без рейтинга): | Вирус |
Царство: | Рибовирия |
Королевство: | Орторнавиры |
Тип: | Негарнавирикота |
Класс: | Monjiviricetes |
Порядок: | Mononegavirales |
Семья: | Filoviridae |
Род: | Марбургвирус |
Разновидность: | Марбургский марбургвирус |
Вирус: | Марбургский вирус |
Вирус Марбург - это вирус геморрагической лихорадки из семейства вирусов Filoviridae и представитель вида Marburg marburgvirus, рода Marburgvirus. Вирус Марбург (MARV) вызывает болезнь, вызванную вирусом Марбург, у людей и других приматов, форму вирусной геморрагической лихорадки. Вирус считается чрезвычайно опасным. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) ставки как о риске группы 4 Возбудитель (требующих уровню биологической безопасности 4-эквивалентное сдерживание ). В США NIH / Национальный институт аллергии и инфекционных заболеваний относит его к приоритетным патогенам категории А, а Центры по контролю и профилактике заболеваний относят его к категории биотеррористических агентов. Он также включен Австралийской группой в список биологических агентов для экспортного контроля.
Вирус может передаваться при контакте с одним видом летучих мышей или между людьми через биологические жидкости при незащищенном половом контакте и поврежденной коже. Заболевание может вызвать кровотечение (кровотечение), лихорадку и другие симптомы, похожие на лихорадку Эбола. Однако вирус Марбург отличается от вируса Эбола, хотя и похож. Фактическое лечение вируса после заражения невозможно, но раннее профессиональное лечение таких симптомов, как обезвоживание, значительно увеличивает шансы на выживание.
В 2009 году расширил клинические испытания на качестве Эбола и Марбург вакцины начались в Кампале, Уганда.
Вирус Марбург был впервые описан в 1967 году. Он был обнаружен в том же году во время серии вспышек болезни, вызванной вирусом Марбург, в немецких городах Марбург и Франкфурт, а также в столице Югославии Белграде. Лабораторные работники контактировали с тканями инфицированных гриветовых обезьян (африканская зеленая обезьяна, Chlorocebus aethiops) на Behringwerke, крупном промышленном предприятии в Марбурге, которое тогда было частью Hoechst, а затем и CSL Behring. Во время вспышек заразился 31 человек, семеро из них умерли.
Вирус является одним из двух представителей вида Marburg marburgvirus, который входит в род Marburgvirus, семейство Filoviridae и отряд Mononegavirales. Название «Марбургский вирус» происходит от слова « Марбург» (город в Гессене, Германия, где вирус был впервые обнаружен) и таксономического суффикса вируса.
Марбургский вирус был впервые введен под этим названием в 1967 году. Название вируса было изменено на марбургский вирус озера Виктория в 2005 году, что сбивает с толку единственную разницу в различии между организмом марбургского вируса и его разновидностями, выделенными курсивом в целом, как в случае марбургвируса озера Виктория. Тем не менее, в большинстве научных статей по-прежнему использовалось название «вирус Марбург». Следовательно, в 2010 году название «вирус Марбург» было восстановлено, а название вида было изменено.
Как и все мононегавирусы, марбургвирионы содержат неинфекционные линейные несегментированные одноцепочечные РНК- геномы отрицательной полярности, которые имеют обратные комплементарные 3 'и 5' концы, не имеют 5 'кэпа, не полиаденилированы и не связаны ковалентно. к белку. Геномы марбургвируса имеют длину примерно 19 т.п.н. и содержат семь генов в следующем порядке: 3'-UTR - NP - VP35 - VP40 - GP - VP30 - VP24 - L - 5'-UTR.
Как и все филовирусы, марбургвирионы представляют собой нитевидные частицы, которые могут иметь форму пастушьего изгиба или форму буквы «U» или «6», и они могут быть свернутыми, тороидальными или разветвленными. Марбургвирионы обычно имеют ширину 80 нм, но несколько различаются по длине. В целом, средняя длина частиц марбургвирусов колеблется от 795 до 828 нм (в отличие от эболавирионов, чья средняя длина частиц составила 974–1 086 нм), но частицы длиной 14 000 нм были обнаружены в культуре тканей.
Марбургвирионы состоят из семи структурных белков. В центре находится винтовая ribonucleocapsid, который состоит из геномной РНК, обернутой вокруг полимера из нуклеопротеидов (NP). С рибонуклеопротеином связана РНК-зависимая РНК-полимераза (L) с кофактором полимеразы (VP35) и активатором транскрипции (VP30). Рибонуклеопротеин встроен в матрицу, образованную основным (VP40) и минорным (VP24) матриксными белками. Эти частицы окружены липидной мембраной, происходящей из мембраны клетки-хозяина. Мембрана закрепляет гликопротеин (GP 1,2), который выступает на расстоянии 7–10 нм от ее поверхности. Хотя марбургвирионы по структуре почти идентичны эболавирионам, они отличаются по антигенам.
Белок-переносчик холестерина Ниманна-Пика C1 (NPC1), по-видимому, необходим для заражения как вирусом Эбола, так и вирусом Марбург. Два независимых исследования, опубликованные в том же номере журнала Nature, показали, что для проникновения и репликации клеток вируса Эбола требуется NPC1. Когда клетки пациентов, лишенных NPC1, подвергались воздействию вируса Эбола в лаборатории, клетки выживали и казались невосприимчивыми к вирусу, что еще раз указывает на то, что Эбола полагается на NPC1 для проникновения в клетки. Это может означать, что генетические мутации в гене NPC1 у людей могут сделать некоторых людей устойчивыми к одному из самых смертоносных известных вирусов, поражающих людей. Те же исследования описали аналогичные результаты с вирусом Марбург, показав, что ему также нужен NPC1 для проникновения в клетки. Кроме того, было показано, что NPC1 имеет решающее значение для проникновения филовируса, поскольку он опосредует инфекцию путем связывания непосредственно с гликопротеином вирусной оболочки и что второй лизосомный домен NPC1 опосредует это связывание.
В одном из оригинальных исследований было показано, что небольшая молекула подавляет инфекцию вируса Эбола, предотвращая связывание гликопротеина вируса с NPC1. В другом исследовании было показано, что мыши, гетерозиготные по NPC1, защищены от летального заражения адаптированным к мышам вирусом Эбола.
Жизненный цикл вируса Марбург начинается с прикрепления вириона к специфическим рецепторам на поверхности клетки, за которым следует слияние оболочки вириона с клеточными мембранами и сопутствующее высвобождение нуклеокапсида вируса в цитозоль.
Вирус RdRp частично uncoats нуклеокапсид и переписывает на гены в положительный многожильном мРНК, которые затем переведены на структурные и неструктурные белки. Марбургвирус L связывается с единственным промотором, расположенным на 3'-конце генома. Транскрипция либо завершается после гена, либо продолжается до следующего гена ниже по течению. Это означает, что гены, расположенные близко к 3'-концу генома, транскрибируются в наибольшем количестве, тогда как гены, расположенные ближе к 5'-концу, транскрибируются с наименьшей вероятностью. Следовательно, порядок генов - это простая, но эффективная форма регуляции транскрипции.
Самый распространенный белок - это нуклеопротеин, концентрация которого в клетке определяет, когда L переключается с транскрипции гена на репликацию генома. Репликация приводит к появлению полноразмерных антигеномов с положительной цепью, которые, в свою очередь, транскрибируются в копии генома потомства вируса с отрицательной цепью. Недавно синтезированные структурные белки и геномы самостоятельно собираются и накапливаются внутри клеточной мембраны. Вирионы отпочковываются от клетки, получая свои оболочки от клеточной мембраны, из которой они отпочковываются. Затем частицы зрелого потомства инфицируют другие клетки, чтобы повторить цикл.
В 2009 году сообщалось об успешном выделении инфекционного MARV из пойманных здоровых египетских летучих мышей ( Rousettus aegyptiacus). Эта изоляция, вместе с выделением инфекционного RAVV, наводит на мысль, что Старый Мир фруктов летучие мыши участвуют в поддержании естественного marburgviruses. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы установить, являются ли египетские рулетики фактическими хозяевами MARV и RAVV или они заражаются при контакте с другим животным и, следовательно, служат только в качестве промежуточных хозяев. В 2012 году первое экспериментальное исследование инфекции Rousettus aegyptiacus с помощью MARV дало дальнейшее понимание возможного участия этих летучих мышей в экологии MARV. У экспериментально инфицированных летучих мышей развивалась относительно низкая виремия, продолжавшаяся не менее 5 дней, но они оставались здоровыми и не развивались какой-либо заметной макроскопической патологии. Вирус также реплицировался с высокими титрами в основных органах (печень и селезенка) и органах, которые могли быть вовлечены в передачу вируса (легкие, кишечник, репродуктивные органы, слюнные железы, почки, мочевой пузырь и молочные железы). Относительно длительный период виремии, отмеченный в этом эксперименте, может также способствовать механической передаче кровососущими членистоногими в дополнение к инфицированию восприимчивых позвоночных-хозяев при прямом контакте с инфицированной кровью.
Вирусные штаммы делятся на две клады - вирус Равна и вирус Марбург. Штаммы Marburg можно разделить на два-А и штаммы В. А были выделены из Уганды (пять с 1967), Кении (1980) и Анголы (2004-2005) в то время как штаммы B были из Демократической Республики Конго эпидемии (1999–2000 гг.) И группа угандийских изолятов, выделенных в 2007–2009 гг.
Средняя скорость эволюции всего генома составляла 3,3 × 10 -4 замен / сайт / год (интервал достоверности 2,0-4,8). Штаммы Marburg имели среднее время корня последнего общего предка 177,9 лет назад (95% наивысшего апостериорного предка). плотность 87–284), предполагая происхождение в середине 19 века. Напротив, происхождение штаммов Ravn датируется в среднем 33,8 года назад (начало 1980-х годов). Наиболее вероятным местонахождением предка марбургского вируса была Уганда, а предка RAVV - Кения.
MARV - один из двух вирусов Марбург, вызывающих у людей болезнь Марбургского вируса (MVD) (в литературе также часто упоминается как марбургская геморрагическая лихорадка, MHF). Другой - вирус Равн (RAVV). Оба вируса удовлетворяют критериям принадлежности к виду Marburg marburgvirus, поскольку их геномы отличаются от прототипа Marburg marburgvirus или варианта вируса Marburg Musoke (MARV / Mus) менее чем на 10% на уровне нуклеотидов.
Правительство Гвинеи выявило случай заболевания в выборке пациентов, умерших 2 августа 2021 года в южной префектуре Гекеду недалеко от границы страны со Сьерра-Леоне и Либерией.
Год | Географическое положение | Вирус | Человеческие случаи | Человеческие смерти | Летальность | Примечания |
---|---|---|---|---|---|---|
1967 | Марбург и Франкфурт, Западная Германия, и Белград, Социалистическая Федеративная Республика Югославия | MARV | 31 год | 7 | 23% | лабораторная утечка |
1975 г. | Родезия и Йоханнесбург, ЮАР | MARV | 3 | 1 | 33% | |
1980 г. | Кения | MARV | 2 | 1 | 50% | |
1987 г. | Кения | РАВВ | 1 | 1 | 100% | |
1988 г. | Кольцово, Советский Союз | 1 | 1 | 100% | лабораторная авария | |
1990 г. | Кольцово, Советский Союз | MARV | 1 | 1 | 100% | лабораторная авария |
1998–2000 | Дурба и Ватса, Демократическая Республика Конго | MARV и RAVV | 154 | 128 | 83% | Два разных марбургвируса, MARV и вирус Ravn (RAVV), совместно циркулировали и вызывали заболевание. О количестве случаев и смертей из-за инфекции MARV или RAVV не сообщалось. |
2004–2005 | Ангола | MARV | 252 | 227 | 90% | |
2007 г. | Уганда | MARV и RAVV | 4 | 1 | 25% | |
2008 г. | Уганда, Нидерланды, США | MARV | 2 | 1 | 50% | |
2012 г. | Уганда | MARV | 18 | 9 | 50% | |
2014 г. | Уганда | MARV | 1 | 1 | 100% | |
2017 г. | Уганда | MARV | 3 | 3 | 100% | |
2021 г. | Гвинея | MARV | 1 | 1 | 100% |
Агентство общественного здравоохранения Канады имеет кандидатную вакцину rVSV против вируса Марбург (rVSV-MARV). Компания Merck разрабатывала его, но прекратила разработку.
Советский Союз имел обширную наступательное и оборонительное биологическое оружие программы, которая включала Марв. По крайней мере, три советских научно-исследовательских института имели исследовательские программы MARV во время холодной войны : Центр вирусологии Научно-исследовательского института микробиологии в Загорске (ныне Сергиев Посад ), Научно-производственное объединение «Вектор» (ныне Государственный научный центр вирусологии). и Биотехнология "Вектор" ) в Кольцово, Иркутский научно-исследовательский противочумный институт Сибири и Дальнего Востока в Иркутске. Поскольку большинство проведенных исследований было строго засекречено, остается неясным, насколько успешной была программа MARV. Однако советский перебежчик Кен Алибек утверждал, что оружие, снаряженное МАРВ, было испытано на Степногорской научно-экспериментальной и производственной базе в Степногорске, Казахская ССР (сегодня Казахстан ), предполагая, что разработка биологического оружия МАРВ достигла продвинутой стадии. Независимое подтверждение этого утверждения отсутствует. По крайней мере, одна лабораторная авария с MARV, приведшая к гибели исследователя из Кольцово Николая Устинова, произошла во время холодной войны в Советском Союзе и впервые была подробно описана Алибеком.
MARV является избранным агентом в соответствии с законодательством США.