O echipă de cercetători de la Universitatea Penn State și Departamentul pentru Agricultură al Statelor Unite (USDA) a identificat 10 regiuni din genomul virusului care provoacă boala Marek, despre care se consideră că au contribuit la apariția unor forme mai agresive ale infecției. Rezultatele studiului ar putea sprijini dezvoltarea unor vaccinuri noi, capabile să ofere o protecție mai eficientă împotriva tulpinilor care reușesc să depășească imunitatea oferită de vaccinurile actuale. Studiul a fost publicat în revista Science Advances.

Boala Marek este provocată de un herpesvirus foarte contagios, care afectează în principal găinile. Virusul nu îmbolnăvește oamenii, însă la păsări poate provoca tumori și paralizie, iar în lipsa măsurilor de control se poate răspândi rapid în întregul efectiv.

Începând din anii 1970, vaccinarea pe scară largă a redus considerabil impactul bolii asupra industriei avicole. Cu toate acestea, de-a lungul timpului, unele tulpini ale virusului au devenit mai virulente, provocând forme mai severe ale bolii și dezvoltând capacitatea de a depăși protecția oferită de vaccinuri.

„Chiar dacă vaccinarea este aproape universală, virusul bolii Marek continuă să circule în fermele avicole, provocând pierderi în întreaga lume, inclusiv în Statele Unite și în Pennsylvania. Sperăm ca noul nostru studiu să contribuie la dezvoltarea unor vaccinuri care să împiedice virusul să evite protecția oferită de acestea”, a declarat Moriah L. Szpara, profesor de biologie și biochimie la Universitatea Penn State și coordonatoarea echipei de cercetare.

Andrew Read, vicepreședinte pentru cercetare al Universității Penn State și coautor al studiului, studiază virusul în fermele din Pennsylvania de peste un deceniu pentru a înțelege relația dintre vaccinare, transmiterea virusului și creșterea virulenței.

„Acest studiu arată importanța cercetării desfășurate pe termen lung și a colaborării. Urmărind acest virus de-a lungul mai multor ani și reunind expertiză din virologie, evoluție, genomică și agricultură, începem să înțelegem mecanismele biologice care stau la baza modificărilor virulenței. Aceste cunoștințe vor permite, în cele din urmă, dezvoltarea unor metode mai bune pentru protejarea sănătății animalelor și a producției alimentare”, a afirmat Andrew Read.

În cadrul studiului, cercetătorii au analizat întregul genom al virusului folosind o colecție amplă de tulpini păstrate de USDA. Au fost secvențiate genomurile complete a 65 de tulpini de virus al bolii Marek, colectate între anii 1962 și 2016. Fiecare tulpină fusese încadrată, pe baza testelor standardizate utilizate de USDA, într-una dintre cele patru categorii de severitate a bolii. Clasificarea ține cont atât de gravitatea simptomelor produse, cât și de capacitatea virusului de a depăși protecția oferită de vaccinuri.

Majoritatea tulpinilor pot provoca tumori la găinile infectate, însă cele cu virulență ridicată reușesc să depășească protecția oferită de primele vaccinuri dezvoltate, iar cele mai agresive pot depăși și vaccinurile de a doua generație.

După compararea genomurilor celor 65 de tulpini, cercetătorii au identificat aproape 800 de poziții în care exista o diferență la nivelul unei singure baze din ADN, precum și mai multe regiuni în care fragmente de ADN erau inserate sau eliminate. Pe baza acestor diferențe au construit un arbore genealogic al virusului pentru a analiza relațiile dintre tulpinile cu niveluri diferite de virulență.

„Am observat că toate tulpinile cu cea mai mare virulență din analiza noastră aveau un strămoș comun. Acest lucru sugerează că, în cadrul acestui grup, au apărut una sau mai multe mutații care au permis virusului să depășească protecția oferită de vaccinuri. Astfel, se restrânge căutarea variantelor genetice responsabile pentru cele mai virulente tulpini”, a explicat Alejandro Ortigas-Vasquez, doctorand la Universitatea Penn State și autorul principal al studiului.

Ulterior, echipa a realizat un studiu de asociere la nivelul întregului genom (GWAS), pentru a identifica variante genetice asociate statistic cu tulpinile care provoacă cele mai severe forme ale bolii.

„Am identificat 10 variante genomice asociate statistic cu virulența. Unele dintre acestea fuseseră semnalate și în cercetări anterioare, însă am identificat și variante noi. Cea mai puternică asociere a fost observată în cazul unui tip de modificare genetică numită repetiție în tandem, în care un fragment de ADN este duplicat. Următorul pas va fi testarea rolului acestor variante”, a declarat Alejandro Ortigas-Vasquez.

Potrivit cercetătorilor, înțelegerea modificărilor genetice care au dus la creșterea virulenței virusului ar putea contribui la dezvoltarea unor vaccinuri mai eficiente pe termen lung.

„Vaccinurile utilizate în prezent întârzie apariția simptomelor, însă nu previn complet infecția. Vaccinul de generația a treia oferă cea mai bună protecție și poate proteja efectivele chiar și împotriva celor mai virulente tulpini cunoscute, însă există deja rapoarte privind apariția unor tulpini hipervirulente care reușesc să depășească inclusiv protecția oferită de aceste vaccinuri”, a precizat Moriah L. Szpara.

Studiu: Alejandro Ortigas-Vasquez et al, Genome-wide analyses of an avian herpesvirus identify 10 loci associated with tumorigenicity and vaccine escape, Science Advances (2026). DOI: 10.1126/sciadv.aee9024

Sursa: phys.org