23:00 
Обнаружение вируса иммунодефицита человека 1 (ВИЧ-1) в сточных водах предлагает новый подход к мониторингу вируса в сообществах. Исследователи Медицинского колледжа Бэйлора и коллеги из сотрудничающих учреждений сообщают в Nature Communications , что их метод, называемый гибридным генетическим секвенированием, позволяет им детально анализировать вирусные геномы и конкретно идентифицировать вирусные сигналы, поступающие из городских сточных вод. Анализ участков с имеющимися клиническими данными показал, что сигналы ВИЧ в сточных водах точно совпадают с количеством людей, о которых известно, что они живут с ВИЧ в этом сообществе, что дает доказательства того, что сигналы ВИЧ в сточных водах могут отслеживать бремя ВИЧ.
ВИЧ-1 — это ретровирус, который заразил 90 миллионов человек и стал причиной более 40 миллионов смертей. Несмотря на достижения в диагностике, профилактике и лечении, ВИЧ-1 продолжает распространяться – в 2023 году во всем мире было зарегистрировано 1,3 миллиона новых диагнозов. Борьба с ВИЧ является сложной задачей, поскольку трудно выявить людей, которым не поставлен диагноз или которые не получают постоянного ухода; на эти группы приходится 80% новых случаев заражения».
Доктор Томас Джордано, соавтор, начальник отдела инфекционных заболеваний и профессор медицины в Бэйлоре
Современные методы эпиднадзора за ВИЧ в значительной степени полагаются на клинические диагнозы и отчетность о вирусной нагрузке, которая зависит от людей, обращающихся за медицинской помощью. В результате люди, которые не обращаются за медицинской помощью или откладывают ее, остаются в значительной степени невидимыми для систем общественного здравоохранения.
«Существует острая необходимость в Дополнительная стратегия надзора, способная выявлять невыявленные или невылеченные инфекции», — сказал соавтор, доктор Энтони Марессо, профессор молекулярной вирусологии и микробиологии в Бэйлоре. «В текущем исследовании мы показываем, что анализ сточных вод может дать возможность обнаружить географические места с нелеченым ВИЧ. Это поможет выявить сообщества, в которых необходимо наличие или увеличение ресурсов для профилактики и лечения ВИЧ».
Анализ сточных вод был впервые разработан в Бэйлоре для эпиднадзора за полиовирусом в середине 20-го века. Во время пандемии COVID-19 Бэйлор и его коллеги впервые применили надзор за сточными водами для отслеживания вируса SARS-CoV-2 на уровне населения и сообщества, успешно отражая показатели заболеваемости, прогнозируя госпитализации и обеспечивая раннее выявление новых вариантов вируса.
С мая 2022 года группа Техасского биомониторинга сточных вод и окружающей среды (TexWEB) еженедельно или ежемесячно проводит секвенирование вирусов в сточных водах в крупных городах Техаса. В настоящее время в рамках этой программы обнаружено более 400 вирусов человека и животных в сточных водах, что позволило осуществлять мониторинг и раннее выявление вспышек вирусов, включая вирус птичьего гриппа, МПОКС и кори, а также создало информационную панель для отслеживания на основе секвенирования для отчетности в области общественного здравоохранения.
"В текущем исследовании мы использовали этот подход для анализа сточных вод, собранных в 40 местах в 15 городах Техаса с середины 2022 года до конца 2024 года. Вместо использования тестов, которые ищут только короткие конкретные генетические последовательности ВИЧ, мы использовали усовершенствованный подход секвенирования, который позволил нам обнаружить генетический материал ВИЧ и изучить, какие участки генома ВИЧ присутствовали", - сказал первый автор, доктор Джастин Кларк, доцент кафедры молекулярной вирусологии и микробиологии в Бэйлор.
В более чем 2000 пробах сточных вод неоднократно обнаруживался генетический материал ВИЧ, хотя и в небольших количествах, что свидетельствует о том, что ВИЧ действительно можно обнаружить в сточных водах постоянным и измеримым образом. «Важно отметить, что крайне маловероятно, что сигналы ВИЧ в сточных водах представляют собой инфекционный вирус», — сказал Джордано. «Протоколы обеззараживания в лабораториях и на предприятиях по очистке сточных вод уничтожают любой вирус, попадающий в сточные воды».
Неожиданные результаты
"Когда мы внимательно изучили некоторые сигналы ВИЧ, мы обнаружили, что последовательности, по-видимому, происходят от нециркулирующих лабораторных штаммов, а не от вируса, циркулирующего в обществе, что предполагает заражение", - сказал Кларк. "Но самое интересное заключается в том, что мы не работаем с ВИЧ в нашей лаборатории. Это означало, что любое «загрязнение» должно было произойти до того, как мы получили образцы сточных вод».
Затем команда изучила, откуда взялись эти последовательности, и обнаружила, что они сосредоточены вблизи медицинских и исследовательских центров.
«Мы увидели в этом подсказку», - сказал Кларк. «Определенные последовательности ВИЧ, принадлежащие к вариантам ВИЧ, которые циркулировали в 1980-х годах, были разработаны в исследовательские инструменты, называемые лентивирусными векторами. Это не живой вирус, а участки его генетического материала, которые используются во многих видах исследований. Наш подробный анализ последовательностей ВИЧ в сточных водах показывает, что лентивирусное заражение в результате исследовательской деятельности искажало данные. Чтобы отфильтровать этот мешающий фактор, мы разработали подход, который классифицирует последовательности ВИЧ как циркулирующие (от сообщества) или нециркулирующие (переносчики).
