Моніторинг та оцінювання еволюції вірусу SARS-CoV-2

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.14739/2310-1210.2022.1.241658

Ключові слова:

COVID-19, SARS-CoV-2, генетична варіабельність

Анотація

Мета роботи – систематизація та аналіз інформації про поширеність варіантів вірусу SARS-CoV-2 за інформаційними базами даних і результатами власних крос-секційних досліджень.

Матеріали та методи. Аналіз здійснили за період 2020–2021 рр., використавши інформаційні бази даних і пошукові ресурси Google Scholar, Cochrane Library, Scirus, Springer, Medline, Embase, PubMed, Web of Science. Під час власного дослідження використали мазки (по 40 назофарингеальних зразків, загалом 80) від пацієнтів із симптомами ГРВІ або припущенням про інфікування COVID-19, які перебували на лікуванні у КНП ХОР «Обласна клінічна інфекційна лікарня» в червні та жовтні 2021 року та котрі ідентифіковані як позитивні щодо SARS-CoV-2. Перше дослідження виконали в міжпіковий період, друге – під час підвищення показників захворюваності. Для первинної ідентифікації використовували метод полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР) у реальному часі, дослідження виконали за допомогою діагностичного набору «Biocore® SARS-CoV-2» («ТОВ «Бiокор Текнолоджi ЛТД», Україна) відповідно до інструкції виробника. Для вторинної ідентифікації під час першого крос-секційного дослідження використовували мультиплексний аналіз SNPsig® VariPLEX™ Covid-19 («Primerdesign™ Ltd.», Велика Британія).

Результати. Здійснили систематизацію, аналіз відомостей щодо поширеності варіантів вірусу SARS-CoV-2 за інформаційними базами даних. За результатами власних крос-секційних досліджень із виявлення варіантів SARS-CoV2, що циркулювали на території Харківської області в червні та жовтні 2021 року, встановлено повне заміщення варіанта альфа, що домінував у червні (87,5 %), на варіант дельта (95,0 %). Усі хворі мали ознаки дихальної недостатності, позагоспітальна пневмонія візуалізована інструментально (комп’ютерна томографія, рентгенографія, ультразвукове дослідження) під час першого дослідження в 90 % хворих, другого – в 100 %. Середній вік хворих під час першого дослідження – 60,4 року (мінімальний – 25 років, максимальний – 91 рік), під час другого – 52,6 року (мінімальний – 18 років, максимальний – 84 роки).

З’ясували, що став домінувати агресивніший і більш контагіозний варіант дельта, а отже необхідний ретельніший контроль дотримання протиепідемічних заходів.

Висновки. Моніторинг і контроль еволюції вірусу за допомогою епідеміологічних досліджень, вивчення вірусної генетичної послідовності, а також лабораторних ПЛР необхідні для запобігання поширенню COVID-19, оцінювання ефективності тест-систем та оптимізації діагностики, етіотропної терапії, модифікації вакцин.

Біографії авторів

В. В. М'ясоєдов, Харківський національний медичний університет, Україна

д-р мед. наук, професор, проректор з наукової роботи

П. В. Нартов, КНП ХОР «Обласна клінічна інфекційна лікарня», Харків, Україна

д-р мед. наук, професор, директор

К. В. Юрко, Харківський національний медичний університет, Україна

д-р мед. наук, професор, зав. каф. інфекційних хвороб

В. М. Лісовий, Харківський національний медичний університет, Україна

д-р мед. наук, професор, голова Вченої ради, член-кореспондент Національної академії медичних наук України, лауреат Державної премії України, заслужений лікар України

В. А. Капустник, Харківський національний медичний університет, Україна

д-р мед. наук, ректор, заслужений працівник освіти України

А. В. Бондаренко, Харківський національний медичний університет, Україна

д-р мед. наук, професор каф. інфекційних хвороб

М. Є. Черняк, Харківський національний медичний університет, Україна

д-р філософії, асистент каф. громадського здоров’я та управління охороною здоров’я

В. А. Якущенко, Національний фармацевтичний університет, м. Харків, Україна

канд. фарм. наук, доцент каф. загальної фармації та безпеки ліків, Інститут підвищення кваліфікації спеціалістів фармації

В. В. Кучерявченко, Харківський національний медичний університет, Україна

д-р мед. наук, доцент каф. медицини невідкладних станів, анестезіології та інтенсивної терапії

В. С. Маслова, КНП ХОР «Обласна клінічна інфекційна лікарня», Харків, Україна

канд. мед. наук, начмед

О. В. Бондаренко, КНП ХОР «Обласна клінічна інфекційна лікарня», Харків, Україна

зав. клініко-діагностичної лабораторії

Посилання

Altmann, D. M., Boyton, R. J., & Beale, R. (2021). Immunity to SARS-CoV-2 variants of concern. Science, 371(6534), 1103-1104. https://doi.org/10.1126/science.abg7404

Challen, R., Brooks-Pollock, E., Read, J. M., Dyson, L., Tsaneva-Atanasova, K., & Danon, L. (2021). Risk of mortality in patients infected with SARS-CoV-2 variant of concern 202012/1: matched cohort study. BMJ, 372, Article n579. https://doi.org/10.1136/bmj.n579

Colson, P., Levasseur, A., Delerce, J., Pinault, L., Dudouet, P., Devaux, C., Fournier, P. E., La Scola, B., Lagier, J. C., & Raoult, D. (2021). Spreading of a new SARS-CoV-2 N501Y spike variant in a new lineage. Clinical Microbiology and Infection, 27(9), 1352.e1-1352.e5. https://doi.org/10.1016/j.cmi.2021.05.006

Davies, N. G., Abbott, S., Barnard, R. C., Jarvis, C. I., Kucharski, A. J., Munday, J. D., Pearson, C., Russell, T. W., Tully, D. C., Washburne, A. D., Wenseleers, T., Gimma, A., Waites, W., Wong, K., van Zandvoort, K., Silverman, J. D., CMMID COVID-19 Working Group, COVID-19 Genomics UK (COG-UK) Consortium, Diaz-Ordaz, K., Keogh, R., … Edmunds, W. J. (2021). Estimated transmissibility and impact of SARS-CoV-2 lineage B.1.1.7 in England. Science, 372(6538), Article eabg3055. https://doi.org/10.1126/science.abg3055

Faria, N. R., Mellan, T. A., Whittaker, C., Claro, I. M., Candido, D., Mishra, S., Crispim, M., Sales, F., Hawryluk, I., McCrone, J. T., Hulswit, R., Franco, L., Ramundo, M. S., de Jesus, J. G., Andrade, P. S., Coletti, T. M., Ferreira, G. M., Silva, C., Manuli, E. R., Pereira, R., … Sabino, E. C. (2021). Genomics and epidemiology of the P.1 SARS-CoV-2 lineage in Manaus, Brazil. Science, 372(6544), 815-821. https://doi.org/10.1126/science.abh2644

Grint, D. J., Wing, K., Williamson, E., McDonald, H. I., Bhaskaran, K., Evans, D., Evans, S. J., Walker, A. J., Hickman, G., Nightingale, E., Schultze, A., Rentsch, C. T., Bates, C., Cockburn, J., Curtis, H. J., Morton, C. E., Bacon, S., Davy, S., Wong, A. Y., Mehrkar, A., … Eggo, R. M. (2021). Case fatality risk of the SARS-CoV-2 variant of concern B.1.1.7 in England, 16 November to 5 February. Eurosurveillance, 26(11), Article 2100256. https://doi.org/10.2807/1560-7917.ES.2021.26.11.2100256

Singh, J., Rahman, S. A., Ehtesham, N. Z., Hira, S., & Hasnain, S. E. (2021). SARS-CoV-2 variants of concern are emerging in India. Nature Medicine, 27(7), 1131-1133. https://doi.org/10.1038/s41591-021-01397-4

Volz, E., Mishra, S., Chand, M., Barrett, J. C., Johnson, R., Geidelberg, L., Hinsley, W. R., Laydon, D. J., Dabrera, G., O’Toole, Á., Amato, R., Ragonnet-Cronin, M., Harrison, I., Jackson, B., Ariani, C. V., Boyd, O., Loman, N. J., McCrone, J. T., Gonçalves, S. ... Ferguson, N. M. (2021). Transmission of SARS-CoV-2 Lineage B.1.1.7 in England: Insights from linking epidemiological and genetic data. medRxiv. https://doi.org/10.1101/2020.12.30.20249034

World Health Organization. (n.d.). Tracking SARS-CoV-2 variants. https://www.who.int/en/activities/tracking-SARS-CoV-2-variants

CSSEGISandData. (2020). COVID-19 Data Repository by the Center for Systems Science and Engineering (CSSE) at Johns Hopkins University. GitHub. https://github.com/CSSEGISandData/COVID-19

Graham, R. L., Sparks, J. S., Eckerle, L. D., Sims, A. C., & Denison, M. R. (2008). SARS coronavirus replicase proteins in pathogenesis. Virus Research, 133(1), 88-100. https://doi.org/10.1016/j.virusres.2007.02.017

Tang, X., Wu, C., Li, X., Song, Y., Yao, X., Wu, X., Duan, Y., Zhang, H., Wang, Y., Qian, Z., Cui, J., & Lu, J. (2020). On the origin and continuing evolution of SARS-CoV-2. National Science Review, 7(6), 1012-1023. https://doi.org/10.1093/nsr/nwaa036

Lu, R., Zhao, X., Li, J., Niu, P., Yang, B., Wu, H., Wang, W., Song, H., Huang, B., Zhu, N., Bi, Y., Ma, X., Zhan, F., Wang, L., Hu, T., Zhou, H., Hu, Z., Zhou, W., Zhao, L., Chen, J., … Tan, W. (2020). Genomic characterisation and epidemiology of 2019 novel coronavirus: implications for virus origins and receptor binding. Lancet, 395(10224), 565-574. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)30251-8

Forster, P., Forster, L., Renfrew, C., & Forster, M. (2020). Phylogenetic network analysis of SARS-CoV-2 genomes. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 117(17), 9241-9243. https://doi.org/10.1073/pnas.2004999117

Andersen, K. G., Rambaut, A., Lipkin, W. I., Holmes, E. C., & Garry, R. F. (2020). The proximal origin of SARS-CoV-2. Nature Medicine, 26(4), 450-452. https://doi.org/10.1038/s41591-020-0820-9

Biswas, N. K., & Majumder, P. P. (2020). Analysis of RNA sequences of 3636 SARS-CoV-2 collected from 55 countries reveals selective sweep of one virus type. Indian Journal of Medical Research, 151(5), 450-458. https://doi.org/10.4103/ijmr.IJMR_1125_20

Kumar, R., Verma, H., Singhvi, N., Sood, U., Gupta, V., Singh, M., Kumari, R., Hira, P., Nagar, S., Talwar, C., Nayyar, N., Anand, S., Rawat, C. D., Verma, M., Negi, R. K., Singh, Y., & Lal, R. (2020). Comparative Genomic Analysis of Rapidly Evolving SARS-CoV-2 Reveals Mosaic Pattern of Phylogeographical Distribution. mSystems, 5(4), Article e00505-20. https://doi.org/10.1128/mSystems.00505-20

Maitra, A., Sarkar, M. C., Raheja, H., Biswas, N. K., Chakraborti, S., Singh, A. K., Ghosh, S., Sarkar, S., Patra, S., Mondal, R. K., Ghosh, T., Chatterjee, A., Banu, H., Majumdar, A., Chinnaswamy, S., Srinivasan, N., Dutta, S., & DAS, S. (2020). Mutations in SARS-CoV-2 viral RNA identified in Eastern India: Possible implications for the ongoing outbreak in India and impact on viral structure and host susceptibility. Journal of Biosciences, 45(1), Article 76. https://doi.org/10.1007/s12038-020-00046-1

Walls, A. C., Park, Y. J., Tortorici, M. A., Wall, A., McGuire, A. T., & Veesler, D. (2020). Structure, Function, and Antigenicity of the SARS-CoV-2 Spike Glycoprotein. Cell, 181(2), 281-292.e6. https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.02.058

Zeng, R., Yang, R. F., Shi, M. D., Jiang, M. R., Xie, Y. H., Ruan, H. Q., Jiang, X. S., Shi, L., Zhou, H., Zhang, L., Wu, X. D., Lin, Y., Ji, Y. Y., Xiong, L., Jin, Y., Dai, E. H., Wang, X. Y., Si, B. Y., Wang, J., Wang, H. X., … Wu, J. R. (2004). Characterization of the 3a Protein of SARS-associated Coronavirus in Infected Vero E6 Cells and SARS Patients. Journal of Molecular Biology, 341(1), 271-279. https://doi.org/10.1016/j.jmb.2004.06.016

Mercatelli, D., & Giorgi, F. M. (2020). Geographic and Genomic Distribution of SARS-CoV-2 Mutations. Frontiers in Microbiology, 11, Article 1800. https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.01800

Seyran, M., Pizzol, D., Adadi, P., El-Aziz, T., Hassan, S. S., Soares, A., Kandimalla, R., Lundstrom, K., Tambuwala, M., Aljabali, A., Lal, A., Azad, G. K., Choudhury, P. P., Uversky, V. N., Sherchan, S. P., Uhal, B. D., Rezaei, N., & Brufsky, A. M. (2021). Questions concerning the proximal origin of SARS-CoV-2. Journal of Medical Virology, 93(3), 1204-1206. https://doi.org/10.1002/jmv.26478

Becker, M., Dulovic, A., Junker, D., Ruetalo, N., Kaiser, P. D., Pinilla, Y. T., Heinzel, C., Haering, J., Traenkle, B., Wagner, T. R., Layer, M., Mehrlaender, M., Mirakaj, V., Held, J., Planatscher, H., Schenke-Layland, K., Krause, G., Strengert, M., Bakchoul, T., Althaus, K., … Schneiderhan-Marra, N. (2021). Immune response to SARS-CoV-2 variants of concern in vaccinated individuals. Nature Communications, 12(1), Article 3109. https://doi.org/10.1038/s41467-021-23473-6

Nyberg, T., Twohig, K. A., Harris, R. J., Seaman, S. R., Flannagan, J., Allen, H., Charlett, A., De Angelis, D., Dabrera, G., & Presanis, A. M. (2021). Risk of hospital admission for patients with SARS-CoV-2 variant B.1.1.7: cohort analysis. BMJ, 373, Article n1412. https://doi.org/10.1136/bmj.n1412

Ramesh, S., Govindarajulu, M., Parise, R. S., Neel, L., Shankar, T., Patel, S., Lowery, P., Smith, F., Dhanasekaran, M., & Moore, T. (2021). Emerging SARS-CoV-2 Variants: A Review of Its Mutations, Its Implications and Vaccine Efficacy. Vaccines, 9(10), Article 1195. https://doi.org/10.3390/vaccines9101195

Moreira, F., D'arc, M., Mariani, D., Herlinger, A. L., Schiffler, F. B., Rossi, Á. D., Leitão, I. C., Miranda, T., Cosentino, M., Tôrres, M., da Costa, R., Gonçalves, C., Faffe, D. S., Galliez, R. M., Junior, O., Aguiar, R. S., Dos Santos, A., Voloch, C. M., Castiñeiras, T., & Tanuri, A. (2021). Epidemiological dynamics of SARS-CoV-2 VOC Gamma in Rio de Janeiro, Brazil. Virus Evolution, 7(2), Article veab087. https://doi.org/10.1093/ve/veab087

Sanyaolu, A., Okorie, C., Marinkovic, A., Haider, N., Abbasi, A. F., Jaferi, U., Prakash, S., & Balendra, V. (2021). The emerging SARS-CoV-2 variants of concern. Therapeutic Advances in Infectious Disease, 8, Article 20499361211024372. https://doi.org/10.1177/20499361211024372

Volz, E., Mishra, S., Chand, M., Barrett, J. C., Johnson, R., Geidelberg, L., Hinsley, W. R., Laydon, D. J., Dabrera, G., O'Toole, Á., Amato, R., Ragonnet-Cronin, M., Harrison, I., Jackson, B., Ariani, C. V., Boyd, O., Loman, N. J., McCrone, J. T., Gonçalves, S., Jorgensen, D., … Ferguson, N. M. (2021). Assessing transmissibility of SARS-CoV-2 lineage B.1.1.7 in England. Nature, 593(7858), 266-269. https://doi.org/10.1038/s41586-021-03470-x

Zeiser, F. A., Donida, B., da Costa, C. A., Ramos, G. O., Scherer, J. N., Barcellos, N. T., Alegretti, A. P., Ikeda, M., Müller, A., Bohn, H. C., Santos, I., Boni, L., Antunes, R. S., Righi, R., & Rigo, S. J. (2022). First and second COVID-19 waves in Brazil: A cross-sectional study of patients' characteristics related to hospitalization and in-hospital mortality. Lancet Regional Health. Americas, 6, Article 100107. https://doi.org/10.1016/j.lana.2021.100107

National Center for Immunization and Respiratory Diseases (NCIRD), & Division of Viral Diseases. (2020, February 11). Coronavirus Disease 2019 (COVID-19). Centers for Disease Control and Prevention. CDC. https://www.cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/variants/variant-info.html#print

Deng, X., Garcia-Knight, M. A., Khalid, M. M., Servellita, V., Wang, C., Morris, M. K., Sotomayor-González, A., Glasner, D. R., Reyes, K. R., Gliwa, A. S., Reddy, N. P., Sanchez San Martin, C., Federman, S., Cheng, J., Balcerek, J., Taylor, J., Streithorst, J. A., Miller, S., Kumar, G. R., Sreekumar, B., … Chiu, C. Y. (2021). Transmission, infectivity, and antibody neutralization of an emerging SARS-CoV-2 variant in California carrying a L452R spike protein mutation. medRxiv, Article 2021.03.07.21252647. https://doi.org/10.1101/2021.03.07.21252647

Madewell, Z. J., Yang, Y., Longini, I. M., Jr, Halloran, M. E., & Dean, N. E. (2020). Household Transmission of SARS-CoV-2: A Systematic Review and Meta-analysis. JAMA Network Open, 3(12), Article e2031756. https://doi.org/10.1001/jamanetworkopen.2020.31756

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-01-26

Номер

Том 24 № 1 (2022)

Розділ

Огляд

Ліцензія

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

    1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
    2. Лицензия Creative Commons
    3. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
    4. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).