Эпидемиологический надзор за туберкулезом: от молекулярных методов к геномным исследованиям
https://doi.org/10.31631/2073-3046-2023-22-6-155-161
Аннотация
Актуальность. Глобализация эпидемического процесса требует совершенствования надзора за инфекционными болезнями, в частности за туберкулезом. Методы молекулярного и геномного анализа являются наиболее информативными подходами, способными принципиально изменить процесс управления этим заболеванием.
Цель. Обосновать необходимый и достаточный объем молекулярных исследований для выявления большинства эпидемических генотипов возбудителя туберкулеза на территории России и стран бывшего СССР.
Выводы. Генетические линии L2 (Beijing) и L4 (Euro-American) охватывают более 95% всех эпидемических генотипов возбудителя туберкулеза на территории России и стран бывшего СССР. Разработка экспресс-тестов, совместимых с глобальными данными по геномному полиморфизму, позволит проводить эпидемиологический анализ вспышек туберкулезной инфекции внутри страны и выявлять случаи «заноса» новых генотипов извне.
Об авторах
О. Б. Огарков
ФГБНУ «Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека»
Россия
Россия
Олег Борисович Огарков – д. м. н., главный научный сотрудник, зав. отделом эпидемиологии и микробиологии
+7 (964) 225-52-58
г. Иркутск
Е. Д. Савилов
ФГБНУ «Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека»
Россия
Россия
Евгений Дмитриевич Савилов – д. м. н., главный научный сотрудник, профессор, отдел эпидемиологии и микробиологии
+7 (914) 875-99-19
г. Иркутск
С. Н. Жданова
ФГБНУ «Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека»
Россия
Россия
Светлана Николаевна Жданова – д. м. н., ведущий научный сотрудник, отдел эпидемиологии и микробиологии
+7 (914) 876-44-15
г. Иркутск
Список литературы
1. Брико Н.И., Покровский В.И. Глобализация и эпидемический процесс // Эпидемиология и инфекционные болезни. - 2010. -№ 4 - С. 4–10.
2. Брико Н. И., Онищенко В. И., Покровский В. И. Руководство по эпидемиологии инфекционных болезней. Москва: Издательство «Медицинское информационное агентство» 2019.Т.1.С.46.
3. Савилов Е. Д. Общая эпидемиология: курс лекций. Москва: Издательство «Медицинское информационное агентство». 2020. 432 с.
4. European Centre for Disease Prevention and Control. ECDC roadmap for integration of molecular and genomic typing into European-level surveillance and epidemic preparedness – Version 2.1, 2016-19. Stockholm: ECDC; 2016. ISBN 978-92-9193-884-1 Available at: https://ecdc.europa.eu/sites/portal/files/media/en/publications/Publications/molecular-typing-EU-surveillance-epidemic-preparedness-2016-19-roadmap.pdf. 3 April. 2023
5. European Centre for Disease Prevention and Control. ECDC strategic framework for the integration of molecular and genomic typing into European surveillance and multicountry outbreak investigations. 2019–2021. Stockholm: ECDC; 2019. ISBN 978-92-9498-310-7. doi 10.2900/805317
6. Andrés M, van der Werf M.J., Ködmön C., et al. Survey study group. Molecular and genomic typing for tuberculosis surveillance: A survey study in 26 European countries. PLoS One. 2019;14(3):e0210080. doi: 10.1371/journal.pone.0210080.
7. Rado T.A., Bates J.H., Engel H.W., et al. World Health Organization studies on bacteriophage typing of mycobacteria. Subdivision of the species Mycobacterium tuberculosis. Am Rev Respir Dis. 1975;111(4):459–68. doi: 10.1164/arrd.1975.111.4.459.
8. Cave M.D., Eisenach K.D., McDermott P.F., et al. IS6110: conservation of sequence in the Mycobacterium tuberculosis complex and its utilization in DNA fingerprinting. Mol. Cell Probes. 1991;5(1):73–80. doi: 10.1016/0890-8508(91)90040-q.
9. Groenen P.M., Bunschoten A.E., van Soolingen D., van Embden J.D. Nature of DNA polymorphism in the direct repeat cluster of Mycobacterium tuberculosis; application for strain differentiation by a novel typing method. Mol. Microbiol. 1993.10(5):1057–65. doi: 10.1111/j.1365-2958.1993.tb00976.x.
10. Kamerbeek J., Schouls L., Kolk A., et al. Simultaneous detection and strain differentiation of Mycobacterium tuberculosis for diagnosis and epidemiology. J. Clin. Microbiol. 1997. 35(4):907–14. doi: 10.1128/jcm.35.4.907-914.1997.
11. Edlin B.R., Tokars J.I., Grieco M.H., et al. An outbreak of multidrug-resistant tuberculosis among hospitalized patients with the acquired immunodeficiency syndrome. N. Engl.J. Med. 1992. 4;326(23):1514–21. doi: 10.1056/NEJM199206043262302.
12. Kurepina N.E., Sreevatsan S., Plikaytis B.B., et al. Characterization of the phylogenetic distribution and chromosomal insertion sites of five IS6110 elements in Mycobacterium tuberculosis: non-random integration in the dnaA-dnaN region. Tuber. Lung. Dis. 1998. 79(1):31–42. doi: 10.1054/tuld.1998.0003
13. Bifani P.J., Mathema B., Kurepina N.E., Kreiswirth B.N. Global dissemination of the Mycobacterium tuberculosis W-Beijing family strains. Trends Microbiol. 2002 . 10(1):45–52. doi: 10.1016/s0966-842x(01)02277-6.
14. Нарвская О. В., Мокроусов И. В., Оттен Т. Ф., Вишневский Б. И. Генетическое маркирование полирезистентных штаммов Мycobacterium tuberculosis, выделенных на Северо-Западе России. // Туберкулез и болезни легких. 1999. - № 1. - С. 39–41
15. Hirsh A.E., Tsolaki A.G., DeRiemer K., et al. Stable association between strains of Mycobacterium tuberculosis and their human host populations. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 2004 . 6;101(14):4871–6. doi: 10.1073/pnas.0305627101.
16. Tsolaki A.G., Hirsh A.E., DeRiemer K., et al. Functional and evolutionary genomics of Mycobacterium tuberculosis: insights from genomic deletions in 100 strains Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 2004 6;101(14):4865–70. doi: 10.1073/pnas.0305634101.
17. Gagneux S., DeRiemer K., Van T., et al. Variable host-pathogen compatibility in Mycobacterium tuberculosis. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 2006. 21;103(8):2869–73. doi: 10.1073/pnas.0511240103.
18. European Centre for Disease Prevention and Control/WHO Regional Office for Europe. Tuberculosis surveillance in Europe 2009. Stockholm: European Centre for Disease Prevention and Control. ISBN 978-92-9193-237-5 ISSN 1635-270X DOI 10.2900/37573
19. Supply P., Allix C., Lesjean S., et al. Proposal for standardization of optimized mycobacterial interspersed repetitive unit-variable-number tandem repeat typing of Mycobacterium tuberculosis. J. Clin. Microbiol. 2006. 44(12):4498–510. doi: 10.1128/JCM.01392-06
20. Struelens M. J., Brisse S. From molecular to genomic epidemiology: transforming surveillance and control of infectious diseases. Euro Surveill. 2013. 18(4):pii=20386. doi. org/10.2807/ese.18.04.20386-en
21. Mokrousov I. Current topics of molecular mycobacteriology. Infect. Genet. Evol. 2019.73:132–138. doi: 10.1016/j.meegid.2019.04.027.
22. Mokrousov I., Otten T., Vyazovaya A., et al. PCR-based methodology for detecting multidrug-resistant strains of Mycobacterium tuberculosis Beijing family circulating in Russia. Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. 2003. 22(6):342–8. doi: 10.1007/s10096-003-0944-0.
23. García De Viedma, D., Pérez-Lago, L. The evolution of genotyping strategies to detect, analyze, and control transmission of tuberculosis. Microbiology spectrum. 2018. 6(5), 6–5. doi:10.1128/microbiolspec.MTBP-0002-2016
24. Дымова М. А., Ляшенко А. А., Потейко П. И. и др. Генетическое разнообразие штаммов Mycobacterium tuberculosis, циркулирующих на территории Харьковской области Украины // Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. – 2011. – Т. 26, №. 1. – С. 19–23.
25. Умпелева Т. В., Кравченко М. А., Еремеева Н. И. И др. Молекулярно-генетическая характеристика штаммов Мycobacterium tuberculosis, циркулирующих на территории уральского региона России // Инфекция и иммунитет. - 2013. - Т. 3, № 1. - С. 21–28.
26. Casali N., Nikolayevskyy V., Balabanova Y., et al. Microevolution of extensively drug-resistant tuberculosis in Russia. Genome Res. 2012. №22(4). Р. 735–45. doi: 10.1101/gr.128678.111.
27. Casali N., Nikolayevskyy V., Balabanova Y., et al. Evolution and transmission of drug-resistant tuberculosis in a Russian population. Nat. Genet. 2014. № 46. Р. 279–286. doi: 10.1038/ng.2878
28. Mokrousov I., Vyazovaya A., Otten T., et al. Mycobacterium tuberculosis population in northwestern Russia: an update from Russian-EU/Latvian border region. PLoS One. 2012. № 7(7). e41318. doi: 10.1371/journal.pone.0041318.
29. Mokrousov I., Narvskaya O., Vyazovaya A., et al Russian «successful» clone B0/W148 of Mycobacterium tuberculosis Beijing genotype: a multiplex PCR assay for rapid detection and global screening. Journal of Clinical Microbiology. 2012. Vol.50, №11. Р. 3757–3759. doi: 10.1128/JCM.02001-12.
30. Mokrousov I., Vyazovaya A., Otten T., et al. Mycobacterium tuberculosis population in northwestern Russia: an update from Russian-EU/Latvian border region . PLoS One. 2012. №7. e41318. doi:10.1371/journal.pone.0041318.
31. Mokrousov I. Insights into the origin, emergence, and current spread of a successful Russian clone of Mycobacterium tuberculosis. Clin. Microbiol. Rev. 2013. № 26. Р. 342–360.
32. Mokrousov I. Mycobacterium tuberculosis phylogeography in the context of human migration and pathogen’s pathobiology: Insights from Beijing and Ural families. Tuberculosis (Edinb). 2015. № 95, Suppl 1:S167–176.
33. Zhdanova S, Heysell SK, Ogarkov O, et al. Primary multidrug-resistant Mycobacterium tuberculosis in 2 regions, Eastern Siberia, Russian Federation. Emerg. Infect. Dis. 2013. 19(10):1649–52. doi: 10.3201/eid1910.121108.
34. Coll F, McNerney R, Guerra-Assunção JA, et al. A robust SNP barcode for typing Mycobacterium tuberculosis complex strains. Nat Commun. 2014.5:4812. doi: 10.1038/ncomms5812.
35. Napier G, Campino S, Merid Y, et al. Robust barcoding and identification of Mycobacterium tuberculosis lineages for epidemiological and clinical studies. Genome Med. 2020. 12(1):114. doi: 10.1186/s13073-020-00817-3.
36. Sinkov V, Ogarkov O, Mokrousov I, et al. New epidemic cluster of pre-extensively drug resistant isolates of Mycobacterium tuberculosis Ural family emerging in Eastern Europe. BMC Genomics. 2018. 19(1):762. doi: 10.1186/s12864-018-5162-3
37. Жданова С. Н., Огарков О. Б., Степаненко Л. А. и др. Применение делеционного анализа по RD105 для выявления генотипа Пекин Mycobacterium tuberculosis. // Бюллетень Восточно-Сибирского научного центра Сибирского отделения Российской академии медицинских наук. - 2011. -№ 2 (78). - С. 194–197.
38. Синьков В. В., Савилов Е. Д., Огарков О. Б. Реконструкция эпидемической истории «Пекинского» генотипа Mycobacterium tuberculosis в России и странах бывшего СССР по результатам сполиготипирования. // Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. - 2011. -№ 3. - С. 25–29.
39. Синьков В. В., Савилов Е. Д., Огарков О. Б. Эпидемиология туберкулёза в России: молекулярные и исторические доказательства в пользу сценария распространения пекинского генотипа M. tuberculosis в XX в // Туберкулез и болезни легких. – 2012. – № 3. – С. 57–62.
40. Огарков О. Б., Медведева Т. В., Zozio T. и др. Молекулярное типирование штаммов микобактерий туберкулеза в Иркутской области (Восточная Сибирь) в 2000-2005 гг. // Молекулярная медицина. – 2007. – № 2. – С. 33–38.
41. Shitikov E., Vyazovaya A., Malakhova M., et al. Simple Assay for Detection of the Central Asia Outbreak Clade of the Mycobacterium tuberculosis Beijing Genotype. J. Clin. Microbiol. 2019. 25;57(7):e00215–19. doi: 10.1128/JCM.00215-19.
42. Vinogradova T, Dogonadze M, Zabolotnykh N, et al. Extremely lethal and hypervirulent Mycobacterium tuberculosis strain cluster emerging in Far East, Russia. Emerg Microbes Infect. 2021.10(1):1691–1701. doi: 10.1080/22221751.2021.1967704.
43. Жданова С. Н., Огарков О. Б., Винокурова М. К. и др. Моделирование эпидемического распространения генотипа Beijing Mycobacterium tuberculosis в Республике Саха (Якутия) // Туберкулёз и болезни лёгких. –2017. – Т. 95, № 7. – С. 40–47. DOI: 10.21292/2075-1230-2017-95-7-40-47
44. Zhdanova S, Mokrousov I, Orlova E, et al. Transborder molecular analysis of drug-resistant tuberculosis in Mongolia and Eastern Siberia, Russia. Transbound. Emerg .Dis. 2022. 69(5):e1800–e1814. doi: 10.1111/tbed.14515
45. Mokrousov I. The quiet and controversial: Ural family of Mycobacterium tuberculosis. Infect. Genet. Evol. 2012. 12(4):619–29. doi: 10.1016/j.meegid.2011.09.026.
46. Жданова С. Н., Огарков О. Б., Алексеева Г. И. и др. Генетическое разнообразие изолятов микобактерий туберкулеза из республики Саха (Якутия), Россия. // Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. -2016. -Т. 34. № 2. - С. 43–48.
47. Савилов Е. Д., Брико Н. И., Круликовский А. И. Становление междисциплинарного взаимодействия эпидемиологии и патологической физиологии в период постнеклассического развития науки // Вестник Российской академии медицинских наук. - 2022. - Т. 77. - №3. - C. 230–237. doi: 10.15690/vramn2011
Рецензия
Для цитирования:
Огарков О.Б., Савилов Е.Д., Жданова С.Н. Эпидемиологический надзор за туберкулезом: от молекулярных методов к геномным исследованиям. Эпидемиология и Вакцинопрофилактика. 2023;22(6):155-161. https://doi.org/10.31631/2073-3046-2023-22-6-155-161
For citation:
Ogarkov O.B., Savilov E.D., Zhdanova S.N. Epidemiological Surveillance of Tuberculosis: from Molecular Methods to Genomic Studies. Epidemiology and Vaccinal Prevention. 2023;22(6):155-161. (In Russ.) https://doi.org/10.31631/2073-3046-2023-22-6-155-161
Просмотров:
431
Послать статью по эл. почте 