Actualización técnica: Análisis del resumen de las secuencias genéticas de los virus de influenza aviar A(H5N1) altamente patógenos en Texas

Este es un resumen técnico de un análisis de las secuencias genéticas de virus asociados a un brote de virus A(H5N1) de la HPAI (forma altamente patógena de la influenza aviar) en Texas. Este análisis apoya la conclusión de que el riesgo general para el público en general asociado al brote del virus de influenza aviar A(H5N1) altamente patógeno en curso no ha cambiado y por el momento sigue siendo bajo. El genoma del virus identificado del paciente en Texas se publicó en GISAID y se envió a GenBank.

2 de abril del 2024 - Los CDC realizaron la secuenciación del genoma del virus de la influenza identificado en una muestra que se tomó del paciente en Texas infectado por el virus de la influenza aviar A(H5N1) altamente patógeno ["A(H5N1) de la HPAI"] y se comparó con las secuencias del virus A(H5N1) de la HPAI de ganado vacuno, aves silvestres y aves de corral. Las secuencias del virus son A(H5N1) de la HPAI del clado HA 2.3.4.4b con cada segmento genético individual estrechamente relacionado con virus detectados en ganado lechero disponibles en las pruebas del USDA en Texas. Aunque se identificaron cambios mínimos en la secuencia del virus de la muestra del paciente en comparación con las secuencias virales del ganado vacuno, tanto las secuencias del ganado vacuno como las humanas mantienen características genéticas aviares y, en su mayor parte, carecen de cambios que mejorarían su adaptación para infectar a mamíferos. El genoma de la cepa humana tenía un cambio (PB2 E627K) que está asociado a la adaptación viral a hospedadores mamíferos, y que se ha detectado antes en personas y otros mamíferos infectados por el virus de la influenza aviar A(H5N1) de la HPAI y otros subtipos de influenza aviar (p. ej., H7N9), pero sin evidencia de propagación entre las personas. Los virus pueden sufrir cambios en un organismo hospedador mientras se replican luego de la infección. Además, no se detectaron indicadores asociados a la resistencia antiviral a la influenza en las secuencias del virus de la muestra del paciente y el virus está estrechamente relacionado con dos virus de vacuna experimental contra la forma altamente patógena de la influenza aviar A(H5N1) que ya están a disposición de los fabricantes y que podrían utilizarse para fabricar la vacuna si fuera necesario. En general, el análisis genético de los virus A(H5N1) de la HPAI en Texas respalda la conclusión de los CDC de que el riesgo para la salud humana sigue siendo bajo. Hay más detalles disponibles en el resumen técnico a continuación:

Resumen técnico:

Las extracciones de ARN viral obtenidas a partir de muestras de hisopados nasofaríngeos y de las conjuntivas recogidas del paciente se utilizaron como plantilla para realizar la secuenciación de nueva generación mediante las plataformas Illumina y Oxford Nanopore Technologies (ONT). La secuencia completa de consenso del codón se generó con éxito solo a partir de la muestra de las conjuntivas y se formó utilizando el Iterative Refinement Meta Assembler (IRMA) de los CDC. Illumina y ONT arrojaron secuencias idénticas a nivel de secuencia de consenso. De acuerdo con los valores de umbral de ciclo (Ct, por sus siglas en inglés) de la rRT-PCR obtenidos de cada muestra (es decir, aproximadamente 18 para la muestra de las conjuntivas y 33 para la muestra nasofaríngea), el ARN viral de la muestra nasofaríngea no logró generar amplicones de reacción en cadena de la polimerasa (PCR) adecuados para la secuenciación. Cabe destacar que el paciente solo notificó conjuntivitis sin síntomas respiratorios ni de otro tipo, lo que probablemente dio lugar a concentraciones más bajas de ARN viral detectadas en la muestra nasofaríngea e indica la ausencia de infección respiratoria en el paciente.

Se confirmó que la secuencia del virus era A(H5N1) de la HPAI del clado HA 2.3.4.4b con cada segmento genético individual estrechamente relacionado con virus detectados en ganado lechero en Texas. El genotipo fue clasificado como B3.13 (1) y se corresponde con el mismo genotipo descrito por el USDA para el virus detectado en el ganado de Texas (2). Este genotipo contiene segmentos genéticos PA, HA, NA y M de linajes de aves silvestres de Eurasia y segmentos genéticos PB2, PB1, NP y NS de linajes de aves silvestres de América. Otros virus con este genotipo se han detectado esporádicamente en aves silvestres, aves de corral y un zorrillo desde noviembre del 2023 en los EE. UU. La prueba de diagnóstico RT-PCR en tiempo real de los CDC utilizada para la detección del virus A(H5) en muestras humanas no se ha visto afectada por los cambios genéticos en los virus de genotipo B3.13.

El gen de la hemaglutinina (HA) codifica una de las dos glicoproteínas de superficie y es fundamental para la especificidad de especie porque es responsable de la unión del virus y la fusión con las células hospedadoras. Como los virus detectados en ganado vacuno, el análisis de este gen de la HA de la muestra humana demostró que está estrechamente relacionado con los virus A(H5) de la HPAI del clado HA 2.3.4.4b detectados recientemente en aves silvestres y aves de corral y que carece de cambios en los aminoácidos que mejoren el reconocimiento de los receptores de mamíferos o la fusión de la membrana viral con las membranas endosómicas hospedadoras. La HA también es el objetivo principal de los anticuerpos neutralizantes provocados por la infección o la vacunación, y la HA del virus de esta muestra humana está muy estrechamente relacionada con los virus de vacuna experimental (CVV) para la vacuna prepandémica similares al A/Astracán/3212/2020 (IDCDC-RG71A) y al A/Silbón americano/Carolina del Sur/22-000345-001/2021 (IDCDC-RG78A), que están a disposición de los fabricantes de vacunas (3). Hay solo cuatro cambios de aminoácidos (L104M, L115Q, T195I, V210A) entre la HA1 del virus del caso de Texas y la CVV similar al A/Astracán/3212/2020 y solo dos cambios (L115Q, T195I) en comparación con la CVV similar al A/Silbón americano/Carolina del Sur/22-000345-001/2021. Los cambios no están en los principales epítopos antigénicos, lo que sugiere fuertemente que los anticuerpos provocados por la vacuna similar al A/Astracán/3212/2020 y al A/Silbón americano/Carolina del Sur/22-000345-001/2021 podrían tener buena reactividad cruzada —y, por lo tanto, protección— contra este virus.

El gen de la neuraminidasa (NA) codifica la otra proteína superficial del virus. El papel principal de la NA es liberar nuevos viriones de la progenie de una célula infectada mediante la escisión enzimática de los receptores de ácido siálico, lo que ayuda a que el virus se propague a las células no infectadas dentro de un organismo hospedador infectado. La actividad enzimática de la NA es inhibida por una clase de medicamentos antivirales que están aprobados por la FDA para el tratamiento de la influenza (es decir, inhibidores de la NA). El análisis del gen N1 de la NA de la muestra humana de Texas mostró que no tenía ningún indicador presunto o conocido de menor susceptibilidad a esta clase de antivirales, incluido el oseltamivir. Además, la NA tiene un tallo de longitud total que concuerda con el de los virus que circulan naturalmente en las aves silvestres. En brotes y zoonosis anteriores de A(H5N1) de la HPAI, la región del tallo de la NA a menudo presentaba eliminaciones (p. ej., una eliminación de 20 aminoácidos en las posiciones 49-68 relacionada con A/ganso/Guangdong/1/1996) que mejoran la replicación y/o patogénesis en aves de corral terrestres y ratones (4-6).

También se realizó el análisis de los otros segmentos de genes (PB2, PB1, PA, NP, M, NS).​​​​​​​ No se encontraron marcadores presuntos o conocidos de menor susceptibilidad a compuestos antivirales que apunten a PA (es decir, baloxavir marboxil) o M2 (es decir, amantadina, rimantadina).

Además de la HA y NA, el complejo de transcripción y replicación de ARN (PB2, PB1, PA, NP) también tiene determinantes específicos de especie que afectan la replicación eficiente en seres humanos y otros mamíferos, particularmente la proteína básica de polimerasa 2 (PB2). El PB1, PA y NP carecían de marcadores de adaptación a mamíferos. El PB2 de la muestra humana tenía un cambio del PB2 E627K en comparación con los genes del PB2 de virus disponibles de las detecciones del USDA en ganado lechero de Texas que suelen encontrarse en los virus A(H5N1) que circulan en aves silvestres. Sin embargo, esta mutación suele encontrarse en seres humanos y otros mamíferos infectados por virus A(H5N1) de la HPAI y se entiende que está asociada a la adaptación a mamíferos porque mejora la actividad de la polimerasa del ARN y la eficiencia de replicación en las células de mamíferos; con base en estudios experimentales en ratones, cobayos y hurones, tiene el potencial de afectar la patogénesis y la transmisión en mamíferos infectados (7-8). A pesar de la identificación previa del PB2 E627K en casos en seres humanos del virus A(H5N1) de la HPAI, no hay pruebas de transmisión entre humanos después de una infección por virus que contengan esta mutación. Cabe señalar que esta sustitución no se ha observado en los genes PB2 disponibles de virus que circulan en aves silvestres y aves de corral ni en los virus de ganado recientemente descritos que se detectaron en Texas, lo que sugiere que la mutación puede haber sido adquirida en el paciente durante el desarrollo de la conjuntivitis. Los virus pueden sufrir cambios en un organismo hospedador mientras se replican luego de la infección, y no es inusual ni resulta sorprendente que los virus A(H5N1) de la HPAI sufran estos y otros cambios en el gen de la polimerasa en pacientes infectados (9). Se necesitan datos adicionales de animales infectados por el virus A(H5N1) procedentes de los entornos donde probablemente estuvo expuesta la persona para apoyar esta hipótesis.

Los productos proteicos de los genes M (M1 y M2) y NS (N1 y N2) carecían de marcadores asociados a la adaptación a mamíferos. En conjunto, los análisis epidemiológicos y genómicos virales detectaron que este caso representa un evento zoonótico único, y que, aunque la HA carecía de cambios que podrían mejorar la transmisión a los mamíferos, adquirió sustituciones en PB2 que podrían mejorar la replicación en los mamíferos, lo que significa que debemos permanecer atentos y seguir caracterizando los virus zoonóticos.

En general, el análisis genómico del virus en este caso humano no cambia la evaluación de riesgo de los CDC con relación a los virus A(H5) de la HPAI del clado 2.3.4.4b. El riesgo general para la salud humana asociado a los brotes de A(H5) de la HPAI en curso en aves de corral y detecciones en aves silvestres y ganado se mantiene bajo.

Nota: Los virus A(H5) de la HPAI, predominantemente los virus A(H5N1) de la HPAI del clado 2.3.4.4b, han estado circulando en aves silvestres en los EE. UU. desde finales del 2021. Estos virus causaron brotes e infecciones en aves de corral comerciales y domésticas en varios países, con derrame que causó infecciones esporádicas en mamíferos.