Εντοπισμός ανασυνδυασμών στις 2C και 3D γενωμικές περιοχές εμβολιακών στελεχών πολιοϊών

Abstract

Οι πολιοϊοί ανήκουν στο γένος των εντεροϊών, οι όποιοι ανήκουν στην οικογένεια των «Picornaviridae» και χωρίζονται σε τρεις οροτύπους (PV1, PV2, PV3). Οι Picorna-ioi ανήκουν στους περισσότερο ποικιλόμορφους (πάνω από 200 ορότυποι) και από παλαιοτέρα γνωστούς στον άνθρωπο ιούς (οι πρώτες αναφορές προέρχονται από την Αίγυπτο γύρω στο 1400 π.Χ. ). Όπως δηλώνει και η ονομασία τους που προέρχεται από την λατινική λέξη «Pico» (πολύ μικρό) και τη λέξη RNA που περιγράφει το γενετικό τους υλικό, αποτελούν μια ευρεία οικογένεια μικρών μη ελυτροφόρων RNA-ίων θετικής πολικότητας. Οι πολιοϊοί και γενικά όλοι οι RNA ιοί έχουν την δυνατότητα να εξελίσσονται με πολύ υψηλούς ρυθμούς, γεγονός που τους επιτρέπει να παρουσιάζουν μεγάλη ποικιλομορφία και να προσαρμόζονται ευκολότερα στο περιβάλλον τους. Αυτοί οι υψηλοί ρυθμοί εξέλιξης στους πολιοϊούς, οφείλονται στο σχετικά μικρό γένωμα τους καθώς επίσης και στις ιδιότητες της ιικής πολυμεράσης. Οι μηχανισμοί που προωθούν την εξέλιξη των πολιοϊών είναι οι γενετικοί ανασυνδυασμοί και οι μεταλλάξεις. Η πολιομυελίτιδα αναγνωρίστηκε ως ιική νόσος το 1909 από τους Landsteiner και Popper, παρότι ο ιός απομονώθηκε για πρώτη φορά αρκετά αργότερα, στη δεκαετία του 1930. Η ανάπτυξή του πολιοϊού σε κυτταροκαλλιέργειες επετεύχθη το 1949 από τον Enders (Enders et al., 1949), θέτοντας παράλληλα τις βάσεις για την δημιουργία εμβολίων κατά της ασθένειας της πολιομυελίτιδας. Το 1955 δημιουργήθηκε το IPV (Inactivated Poliovirus Vaccine) και το 1962 το OPV (Oral Poliovirus Vaccine). To OPV αποδείχτηκε εξαιρετικά αποτελεσματικό εμβόλιο, καθώς οδήγησε στις μέρες μας στην σχεδόν οριστική εξάλειψη της πολιομυελίτιδας. Ωστόσο, το OPV εμφάνισε το μειονέκτημα της εμβολιοσυνδεόμενης παραλυτικής πολιομυελίτιδας (VAPP: vaccine-associated paralytic poliomyelitis) μέσω της συσσώρευσης μεταλλάξεων ή και ανασυνδυασμών στο γένωμα των εξασθενημένων εμβολιακών στελεχών Sabin. Ο ανασυνδυασμός πραγματοποιείται συνήθως στις 2C και 3D μη δομικές γενωμικές περιοχές μεταξύ των εξασθενημένων εμβολιακών στελεχών (Ρ1 /Sabin, P2/Sabin και P3/Sabin). Συνεπώς σε μια εποχή εκρίζωσης των πολιοϊών αγρίου τύπου, την κύρια πηγή μόλυνσης από πολιοϊούς σε παγκόσμια κλίμακα αποτελούν τα εμβολιοσυνδεόμενα στελέχη πολιοϊών (VDPVs). Επίσης καθώς η πλειονότητα των χωρών, ελευθέρων από άγρια στελέχη πολιοϊών, έχει αντικαταστήσει το OPV εμβόλιο με το IPV η εμφάνιση ανασυνδυασμένων εμβολιακών στελεχών θα έχει σημαντικές επιπτώσεις στη δημόσια υγεία. Επομένως είναι ιδιαίτερα αναγκαία και σημαντική η χρήση μοριακών μεθόδων με σκοπό τον εντοπισμό των ανασυνδυασμών στις 2C και 3D γενωμικές περιοχές εμβολιακών στελεχών πολιοϊών. Στην παρούσα εργασία χρησιμοποιήθηκε η μοριακή μέθοδος RT-PCR. Για να ελεγχθεί η αξιοπιστία της μεθόδου χρησιμοποιήθηκαν 14 ανασυνδυασμένα εμβολιακά στελέχη πολιοϊών τα οποία έχουν χαρακτηριστεί με γενωμική αλληλούχιση σε προγενέστερο πειραματικό στάδιο από την ομάδα μας. Παρόλο που ο πιο καθοριστικός χαρακτηρισμός των VDPVs γίνεται μέσω γενωμικής αλληλούχισης, σε αυτή την εργασία παρουσιάζεται μια νέα, οικονομική και ευρέως εφαρμόσιμη μέθοδος για τον εντοπισμό των συνήθων τύπων ανασυνδυασμού που είναι οι S3/Sx για την 2C περιοχή και S2/Sx για την 3D αντίστοιχα και μπορεί να αποτελέσει μια πρώτη προσέγγιση για τον γρήγορο εντοπισμό των VDPVs σε εργαστήρια τα οποία δεν έχουν δυνατότητα γενωμικής αλληλούχισης.