Vírusvadászat, avagy hogyan kutatható egy vírus, ha nincs is vírus

A különféle emlősöket, madarakat, halakat és az embert is fertőző, akár súlyos betegséget is okozó polyomavírusok (PyV) is a vírusvadászat célpontjaivá váltak, és számos új, embert fertőző polyomavírust fedeztek fel az elmúlt években. A vizsgálataink tárgyát, az MW és az STL polyomavírusokat (MWPyV és STLPyV), vagyis azok genetikai anyagát a 2010-es években gyerekektől származó székletmintából írták le. Bár a kutatások – amelyekbe mi is bekapcsolódtunk – a leírások óta folyamatosan zajlanak, tudásunk velük kapcsolatban még mindig nagyon hiányos. Nem ismert a pontos terjedési mód, hogy hol hatolnak be az emberi testbe, a szervezeten belüli terjedés, a vírusreplikáció célsejtjei, okoznak-e látens fertőzést, vagyis életünk végéig bennünk maradnak-e, és ha igen, akkor hol. Nem tudjuk, okoznak-e betegséget, kikben, mit és hogyan. Ahhoz, hogy ezeket a kérdéseket megválaszolhassuk, a kutatásokat több irányban kell végezni. A szeroprevalencia vizsgálatok során a vírus ellen termelődött ellenanyagokat mutatjuk ki, vagyis azt vizsgáljuk, hogy egy adott személy átesett-e már a vírusfertőzésen. A vizsgálatok választ adhatnak arra, mennyire elterjedt egy adott vírus a populációban, a különböző korcsoportokban hányan estek már át a fertőzésen, életünk során mikor valószínűsíthető a vírussal való első találkozás, kik lehetnek fogékonyak a fertőzésre. Az adatok utalhatnak a terjedés módjára, de akár földrajzi eltéréseket is feltárhatnak. Ezt akkor, ha a világ különböző pontjain végeznek hasonló kutatások. Ezek a vizsgálatok kihívást jelentenek, hiszen nem pusztán ellenanyagok mérését kell megvalósítani – amelyhez vérminták gyűjtése különböző korcsoportokból nagy számban szükséges –, hanem módszereket kell fejleszteni, sőt a szükséges antigént is elő kell állítani, mivel kereskedelmi forgalomban nem elérhetőek. Az úgynevezett DNS prevalencia vizsgálatokkal a vírusokat keressük különböző mintákból PCR módszerekkel. Ezekből az adatokból következtethetünk a terjedési módra, arra, hogy hol juthatnak be a testünkbe, merre terjedhetnek a testünkön belül, arra, hol bújhatnak meg, a szervezetből kiürülés módjára, a vírusreplikáció helyére. Megfelelő betegadatok esetén az esetleg okozott betegségre is. Ezekhez különböző minták gyűjtésére, megfelelő módszerekre van szükség. A PCR pozitív mintákból a vírus nukleinsavának szekvenálása újabb lehetőséget nyit. Genetikai varianciát vizsgálhatunk, földrajzi eltéréseket tárhatunk fel, ha a világ több régiójában más kutatócsoportok is gyűjtenek szekvenciákat. A polyomavírusok esetében a különleges, kétirányú, a vírus replikációját szabályozó, nem kódoló, kontroll régió (NCCR) varianciájának vizsgálata különösen érdekes. A genetikai változások fokozhatják a vírusok replikációját, az okozott betegség súlyosságát. 

Milyen gyakori az MWPyV és STLPyV fertőzés hazánkban? Mikor esünk át a fertőzésen?

Mindkét vírus esetében 618 szérummintában vizsgáltuk a vírusok ellen termelt ellenanyagok jelenlétét. A mintákat 0,8 és 90 éves kor közötti személyektől (383 felnőttől és 235 gyermektől) gyűjtöttük. A vizsgált csoportban a 18 év alatti gyerekek 31,9%-a, a 18 év feletti felnőttek 54%-a esett már át MWPyV fertőzésen. Ez a populáció jelentős része, azonban elég nagy azoknak az aránya, akik szeronegatívak, vagyis fogékonyak lehetnek a vírusfertőzésre. Ahogy azt az 1. ábrán láthatjuk, már a 6 év alattiak mintegy 10%-a szeropozitív volt, az ellenanyag-pozitívak aránya az életkor előrehaladtával a felnőttkorig növekedett. A gyermekek esetében két-két korcsoport között statisztikailag is szignifikáns volt a fertőzésen átesettek arányának növekedése (ezt jelzik a piros vonalak az ábrán). STLPyV fertőzésen a gyermekek 60,9%-a esett már át a fertőzésen, és a 2. ábrán látható, hogy zömük már 6 éves kor előtt. Az ellenanyag-pozitívak aránya az életkorral folyamatosan növekvőnek bizonyult, a 14-20 évesek körében figyeltünk meg statisztikailag is szignifikáns emelkedést. Összességében a 18 év feletti felnőttek 81,2%-a volt szeropozitív. Ezek alapján kijelenthetjük, hogy ez a vírus széles körben elterjedt, és legtöbbünk már kisgyermekként átesik a fertőzésen. Mennyire egyezik ez azzal, amit más kutatócsoportok a világ eltérő helyeiről publikáltak? Összesen 10 hasonló vizsgálat eredményével az általunk mértek összhangban állnak, bár a publikált adatok közt is mutatkoznak különbségek. Jelenleg még nem tudjuk, hogy esetleg azért különböznek-e az adatok, mert ténylegesen eltérő lehet, hogy hol, milyen mértékben elterjedtek ezek a vírusok, hogy esetleg maguk a vírusok különböznek-e a különböző földrajzi régiókban.

1. ábra		2. ábra

Hogyan fertőződhetünk?

Mivel mindkét vírust székletből írták le, több kutatócsoport is ezt a mintatípust vizsgálta. Ezek alapján felmerül, hogy mind az MWPyV, mind az STLPyV fekál-orál módon terjedhet, vagyis székletszennyezéssel juthat a szájba, majd onnan tovább. Mivel más polyomavírusok kapcsán a légúti terjedés is valószínű, kíváncsiak voltunk, hogy légúti mintákban, torokváladékban, orrgarati mintában jelen vannak-e a vírusok, PCR-rel kimutathatóak-e. Arra is kerestük a választ, hogy a légútban lévő nyirokszerveinkben, az orrmandulában, garatmandulában kimutathatóak-e, esetleg a középfülbe behatolnak-e. Vagyis azt vizsgáltuk, hogy a légútban replikálódhatnak-e a vírusok, esetleg a mandulákban bújhatnak meg.  Egyik vizsgálati csoportunkban mandulaműtéten áteső betegektől, főként kisgyermekektől gyűjtöttünk mintákat.  Az orrmandulák 1%-ában volt kimutatható az STLPyV, a műtét előtt vett torokváladékok 2,7%-ában az MWPyV-et, 3,4%-ában az STLPyV-et detektáltuk. Érdekes, hogy mindkét vírust egy-egy középfülből vett váladékban is kimutattuk. Másik csoportban pedig a COVID-19 világjárvány alatt vizsgáltuk a vírusok jelenlétét orrgarati mintákban, amelyeket SARS-CoV-2 pozitív és negatív gyermekektől, valamint felnőttektől gyűjtöttünk. STLPyV a minták 1,4%-ában, míg MWPyV 4,9%-ában volt kimutatható. Mindkét polyomavírus döntően a SARS-CoV-2 RNS negatív mintákban volt jelen, és a gyakoriság magasabb volt a gyermekek mintáiban. Ezek az adatok összhangban állnak a fent leírt, ellenanyagokat vizsgáló kutatási eredményeinkkel. Hiszen mindkét vírus esetében a fertőzések nagyrészt gyermekkorban zajlanak, vagyis várhatóan a gyermekek mintáiban mutathatjuk ki a vírusokat. Tünetekkel való összefüggést nem tártunk fel. Eredményeink alapján azonban a vírusok légúti terjedése is valószínűsíthető, a mandulákban is replikálódhatnak, akár a középfülbe is bejuthatnak. A vírusok szekvenálásával értékes adatokat nyertünk, mutációkat azonosítottunk.

Sem az MWPyV, sem az STLPyV esetében nem ismert még, hogy okoznak-e betegséget. Eredményeink alapján további kutatásokat tervezhetünk. Célzottan vizsgálhatjuk, hogy a gyermekkori fertőzések okoznak-e tünetet, esetleg más fertőzésekhez társulnak-e, illetve a mandulák szerepét is tovább kutathatjuk.

Fiatal kutatói cikkpályázaton díjazott mű alapján:

Katona M, Jeles K, Takács P, Csoma E.  “DNA and seroprevalence study of MW and STL polyomaviruses.”  J Med Virol. 2024; 96:e29860. doi:10.1002/jmv.29860