Terapevticheskii arkhiv

Терапевтический архив

0040-36602309-5342

LLC Obyedinennaya Redaktsiya

31010

Editorial article

Передовая статья

Research Article

A GENETIC ANALYSIS OF A H1N1 PANDEMIC INFLUENZA VIRUS IN THE COURSE OF THE EPIDEMIC

Генетический анализ вируса гриппа AH1N1 "пандемический" в условиях эпидемии

Kostryukova

E S

Кострюкова

Елена Сергеевна

канд. биол. наук, ст. науч. сотр. лаб. постгеномных исследований в биологии

el-es@yandex.ru

Zakharzhevskaya

N B

Захаржевская

Н Б

Kostin

P A

Костин

П А

Ilyina

E N

Ильина

Е Н

Larin

A K

Ларин

А К

Gribanov

O G

Грибанов

О Г

Selezneva

O V

Селезнева

О В

Prikhodko

E A

Приходько

Е А

Akopian

T A

Акопиан

Т А

Generozov

E V

Генерозов

Э В

Lazarev

V N

Лазарев

В Н

Levitsky

S A

Левицкий

С А

Kondratov

I G

Кондратов

И Г

Alekseev

D G

Алексеев

Д Г

Bazaleev

N A

Базалеев

Н А

Klimova

E A

Климова

Е А

Esaulova

M R

Есаулова

М Р

Yuschuk

N D

Ющук

Н Д

Govorun

V M

Говорун

В М

Sergienko

V I

Сергеенко

В И

Research Institute of Physicochemical MedicineФГУ Научно-исследовательский институт физико-химической медицины ФМБА

Institute of Bioorganic Chemistry of the Russian Academy of SciencesИнститут биоорганической химии РАН

Moscow State Medical Stomatological UniversityГОУ ВПО МГМСУ Росздрава

Russian Research Center "Kurchatov Institute"ФГУ Российский научный центр "Курчатовский институт"

15032012

843

NO3 (2012)

ТОМ 84, №3 (2012)

485410042020

2012

Consilium Medicum

ООО "Консилиум Медикум"

https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0

https://ter-arkhiv.ru/0040-3660/article/view/31010

Aim. To assess genetic variability of A H1N1 pan influenza virus (IV) in the course of the epidemic and to detect a set of human nucleotide polymorphisms responsible for a severe course of the disease. Material and methods. Extraction and purification ofviral genomic RNA from the nasopharyngeal smears and genomic human DNA from the leukocytic fraction of venous blood was made in 230 patients from Moscow, Moscow and Sverdlovsk Regions with severe acute respiratory virus infection (ARVI). A flu virus type was established in amplification reaction with on-line detection of the products with application of primers recommended by WHO. Genetic polymorphisms of A H1N1 pan IV and human genes were determined with minisequencing reaction followed by detection of the products of MALDI-time-of-flight mass-spectrometry. Nucleotide sequences of the complete genome were revealed for 15 isolates of A H1N1 pan IV. Results. A H1N1 IV was identified in 77 cases (46 were pandemic, 31 seasonal). Mutations causing genetically determined resistance to adamants (amantadin, rimantadin) were detected in all 46 samples of genomic RNA of A H1N1 pan IV. Mutation leading to oseltamivir (tamiflu) resistance was found in one sample. It is shown that a severe course of A H1N1 pan IV infection is associated with genotypes predisposing to development of thromboses, bronchopulmonary diseases and hypertention. Genetic tests for prognosis of a complicated course of the flu are proposed. The revealed full-genome sequences of the segments of genomic RNA of 15 A H1N1 pan influenza viruses are deposited in GenBank. Conclusion. We are the first in Russia to detect a mutant variant of A H1N1 pan IV resistant to oseltamivir. We describe a set of nucleotide polymorphisms which determine a complicated course of the flu in patients with identified A H1N1 pan IV.

Цель исследования. Оценка генетической изменчивости вируса гриппа A НIN1 "пандемический" (ВГА НIN1 "пан") в условиях эпидемии и обнаружение набора нуклеотидных полиморфизмов человека, предопределяющих тяжелую форму течения заболевания. Материалы и методы. Для 230 пациентов Москвы, Московской и Свердловской областей с тяжелыми формами острой респираторной вирусной инфекции (ОРВИ) проведена экстракция и очистка геномной РНК вируса из назофарингеальных мазков и геномной ДНК человека из лейкоцитарной фракции венозной крови. Тип вируса гриппа установлен в реакции амплификации с детекцией продуктов в режиме реального времени с использованием праймеров, рекомендованных ВОЗ. Генетические полиморфизмы ВГА НIN1 "пан" и генов человека определены с использованием реакции минисеквенирования с последующей детекцией продуктов МАЛДИ-времяпролетной масс-спектрометрией. Для 15 изолятов ВГА НIN1 "пан" определены нуклеотидные последовательности всего генома. Результаты. Вирус гриппа A НIN1 идентифицирован в 77 случаях, из них 46 отнесены к типу "пандемический", 31 — к типу "сезонный". Мутации, обусловливающие генетически детерминированную устойчивость к адамантам (амантадин, римантадин), обнаружены во всех 46 образцах геномной РНК ВГА НIN1 "пан". В одном образце также обнаружена мутация, приводящая к устойчивости к осельтамивиру (тамифлю). Показано, что в случае тяжелого течения заболевания у пациентов с идентифицированным ВГА НIN1 "пан" определяются генотипы, предрасполагающие к развитию тромбозов, бронхолегочных заболеваний и гипертензивных состояний. Предложен набор генетических тестов для прогнозирования осложнений течения заболевания. Прочитанные в ходе исследования полногеномные последовательности сегментов геномной РНК 15 вирусов ВГА НIN1 "пан" депонированы в GenBank. Заключение. Впервые на территории России выявлен мутантный вариант ВГА НIN1 "пан", устойчивый к осельтамивиру. Описан набор нуклеотидных полиморфизмов, предопределяющих осложненное течение заболевания у пациентов с идентифицированным ВГА НIN1 "пан".

virus of the flu A H1N1 pandemicresistance to oseltamivirgenetic human polymorphismsfull-genome sequencing of virus genomes

вирус гриппа A НIN1 "пандемический"устойчивость к осельтамивиругенетические полиморфизмы человекаполногеномное секвенирование вирусных геномов

"Transcript of virtual press conference with Dr Keiji Fukuda, Assistant Director-General ad Interim for Health Security and Environment, World Health Organization". World Health Organization. 2009-07-07. http://www.who.int/mediacentre/Pandemic_h1n1_presstranscript_2009_07_07.pdf

"Interim Novel Influenza A (H1N1) Guidance for Cruise Ships". Centers for Disease Control and Prevention. 2009-08-05. http://www.cdc.gov/h1n1flu/guidance/cruiseships.htm

Chan, Dr. Margaret "World now at the start of 2009 influenza pandemic". World Health Organization. 2009-06-11. http://www.who.int/mediacentre/news/statements/2009/h1n1_pandemic_ phase6_20090611

"CDC Briefing on Investigation of Human Cases of H1N1 Flu". Centers for Disease Control and Prevention. 2009-07-24. http://www.webcitation.org/5jeG7e0IC

"Interim Guidance for 2009 H1N1 Flu (Swine Flu): Taking Care of a Sick Person in Your Home". Centers for Disease Control and Prevention. 2009-08-05. http://www.cdc.gov/h1n1flu/guidance_homecare.htm

Mauad T., Hajjar L. A., Callegari G. D. et al. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2010; 181 (1): 72—79.

Clinical features of severe cases of pandemic influenza. World Health Organization. 2009-10-16 http://www.who.int/csr/disease/swineflu/notes/h1n1_clinical_features_20091016/en/

CDC protocol of realtime RTPCR for influenza A (H1N1). World Health Organization. http://www.who.int/csr/resources/publications/swineflu/CDCRealtimeRTPCR_SwineH1Assay-2009_20090430.pdf

Ilina E. N., Malakhova M. V., Generozov E. V. et al. Matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight (mass spectrometry) for hepatitis C virus genotyping. J. Clin. Microbiol. 2005; 43 (6): 2810-2815.

10.

Sequencing primers and protocol. World Health Organization. http://www.who.int/csr/resources/publications/swineflu/Genome-Primers_20090512.pdf

11.

Le Q. M., Wertheim H. F., Tran N. D. et al. A community cluster of oseltamivir-resistant cases of 2009 H1N1 influenza. N. Engl. J. Med. 2010; 362 (1): 86—87.

12.

Gulland A. First cases of spread of oseltamivir resistant swine flu between patients are reported in Wales. Br. Med. J. 2009; 339: b4975.

13.

Eshaghi A., Bolotin S., Burton L. et al. Genetic microhetero-geneity of emerging H275Y influenza virus A (H1N1) in Toronto, Ontario, Canada from the 2007-2008 respiratory seasons. J. of Clin. Virol. 2009; 45: 142—145.

14.

Holsinger L.J., Nichani D., Pinto L.H. et al. Influenza A virus M2 ion channel protein: a structure-function analysis. J. Virol. 1994; 68 (3): 1551—1563.

15.

Pinto L. H., Holsinger L. J., Lamb R. A. Influenza virus M2 protein has ion channel activity. Cell 1992; 69 (3): 517—528.

16.

Pinto L. H., Lamb R. A. Controlling influenza virus replication by inhibiting its proton channel. Mol. Biosyst. 2007; 3 (1): 18—23.

17.

Wang W. Y. S., Glenn C. L., Zhang W. et al. Exclusion of angiotensinogen gene in molecular basis of human hypertension: sibpair linkage and association analyses in Australian Anglo-Caucasians. Am. J. Med. Genet. 1999; 87: 53—60.

18.

Kobashi G., Yamada H., Ohta K. et al. Endothelial nitric oxide synthase gene (nOS3) variant and hypertension in pregnancy. Am. J. Med. Genet. 2001; 103: 241—244.

19.

Contopoulos-Ioannidis D. G., Manoli E. N., Ioannidis J.P.A. Metaanalysis of the association of beta-2-adrenergic receptor polymorphisms with asthma phenotypes. J. Allergy Clin. Immun. 2005; 115: 963—972.

20.

Lahti M., Marttila R., Hallman M. Surfactant protein C gene variation in the Finnish population-association with perinatal respiratory disease. Europ. J. Hum. Genet. 2004; 12: 312—320.

21.

Nogee L. M., Dunbar A. E., Wert S. et al. Mutations in the surfactant protein C gene associated with interstitial lung disease. N. Engl. J. Med. 2001; 344: 573—579.

22.

Joos L., He J.-Q., Shepherdson M. B. et al. The role of matrix metalloproteinase polymorphisms in the rate of decline in lung function. Hum. Mol. Genet. 2002; 11: 569—576.

23.

Franco R. F., Trip M. D., ten Cate H. et al. The 20210G-A mutation in the 3-prime-untranslated region of the prothrombin gene and the risk for arterial thrombotic disease. Br. J. Haemat. 1999; 104: 50—54.

24.

Tybjaerg-Hansen A., Agerholm-Larsen B., Humphries S. E. et al. A common mutation (G (-455)-to-A) in the beta-fibrinogen promoter is an independent predictor of plasma fibrinogen, but not of ischemic heart disease: a study of 9,127 individuals based on the Copenhagen City Heart Study. J. Clin. Invest. 1997; 99: 3034—3039.

25.

Gómez-Gómez A., Magaña-Aquino M., Garcia-Sepúlveda C. A. Severe pneumonia associated with Pandemic (H1N1) 2009 Outbreak, San Luis Potosi, Mexico. Emerg. Infect. Dis. 2010; 16: 27—34.