Молекулярная эпизоотология ящура (обзор)

ВВЕДЕНИЕ

Ящур – высококонтагиозная вирусная болезнь парнокопытных животных, способная вызывать эпизоотии и наносить большой экономический ущерб.

Возбудителем болезни является безоболочечный РНК-содержащий вирус ящура, представитель рода Aphthovirus семейства Picornaviridae. Различают семь серотипов вируса: О, А, С, Азия-1, SАТ-1, SАТ-2 и SАТ-3.

В настоящее время болезнь распространена в Африке, Азии и некоторых частях Южной Америки и наносит серьезный экономический ущерб сельскохозяйственному сектору этих регионов. Для стран, свободных от ящура, сохраняется опасность заноса болезни из неблагополучных регионов.

Ящур отличается очень динамичной и сложной эпизоотологией. Вирус ящура быстро эволюционирует, постоянно возникают новые генетические и антигенные варианты вируса, которые могут преодолевать иммунитет вакцинированных животных и вызывать вспышки болезни. Это значительно осложняет борьбу с заболеванием и определяет необходимость постоянного мониторинга разнообразия вируса ящура в природе и своевременной разработки новых вакцинных препаратов, адаптированных к появляющимся линиям вируса.

Глобальный эпизнадзор за ящуром осуществляется сетью референтных лабораторий Всемирной организации здравоохранения животных и Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (ВОЗЖ/ФАО) по ящуру [1], главной задачей которых является отслеживание появления новых вариантов вируса ящура с измененными генетическими и антигенными свойствами, против которых существующие вакцины могут оказаться неэффективными. Важным инструментом надзора является молекулярно-генетический анализ вируса ящура.

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ МЕТОДОВ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ЭПИЗООТОЛОГИИ

Молекулярная эпидемиология/эпизоотология как научное направление возникло на стыке эпидемиологии/эпизоотологии, молекулярной биологии и популяционной генетики и стало мощным инструментом надзора за вирусными болезнями [2].

Исторически первые попытки использования лабораторных методов в эпизоотологических исследованиях ящура были связаны с применением серологических тестов. Несколько позднее стали использоваться такие биохимические методы, как электрофорез в полиакриламидном геле структурных белков вируса ящура и олигонуклеотидное картирование вирусного генома с использованием РНКазы Т1 [3-6]. Однако разрешающая способность этих методов была низкой, и они не нашли широкого применения.

Революционным событием в молекулярной эпизоотологии ящура стало применение технологий секвенирования и филогенетического анализа нуклеотидных последовательностей вирусного генома. В 1987 г. E. Beck and K. Strohmaier показали, что секвенирование и сравнительный анализ гена VP1 полевых изолятов вируса ящура, выделенных в очагах болезни, позволяют определять их происхождение [7]. В частности, они установили, что 14 из 18 вспышек ящура в странах Западной Европы в период с 1964 по 1985 г. были обусловлены вакцинными штаммами. В большинстве случаев это было результатом применения противоящурных вакцин, содержащих не полностью инактивированный вирус, еще несколько вспышек могли произойти в результате утечки вируса с предприятий по производству противоящурных вакцин. Немецкие исследователи предложили использовать секвенирование гена VP1 как стандартный инструмент диагностики, поскольку по сравнению с другими методами позволяет наиболее точно устанавливать происхождение и путь эпизоотий и обеспечивает возможность предупреждения последующих вспышек. E. Beck and K. Strohmaier предложили также запретить применение формалин-инактивированных противоящурных вакцин, поскольку они являются основным источником возбудителя ящура в Европе. После реализации этого предложения в Европе не было зарегистрировано ни одного случая поствакцинального ящура.

С конца 1980-х – начала 1990-х гг. анализ нуклеотидных последовательностей стал широко применяться для характеристики полевых изолятов вируса ящура [8–28].

Первоначально для этих целей использовался метод так называемого прямого секвенирования РНК [29]. Он включал такие подготовительные к секвенированию этапы, как наработка вируса ящура в культуре клеток, очистка и концентрирование вируса и вирусной РНК, в связи с чем метод был очень трудоемок и длителен. Кроме того, он позволял определять лишь 130–150 нуклеотидных оснований гена VP1 вируса ящура. С середины 1990-х гг. для наработки генетического материала для секвенирования применяется полимеразная цепная реакция (ПЦР) [30][31]. Применение ПЦР по-настоящему революционизировало технологию нуклеотидного анализа возбудителя ящура: время исследований сократилось с 1–2 недель до 1–2 дней, стало возможным определение нуклеотидных последовательностей полноразмерного гена VP1 и даже полноразмерного генома вируса. Для секвенирования полного генома вируса ящура E. M. Cottam et al. с помощью ПЦР амплифицировали 24 перекрывающихся фрагмента вирусного генома [32]. Дальнейший прогресс в полногеномном секвенировании вируса был связан с использованием технологии NGS (next-generation sequencing) [33].

ИЗУЧЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ ВИРУСА ЯЩУРА

Во Всемирной референтной лаборатории по ящуру (Пирбрайт, Великобритания) и в региональных референтных лабораториях ВОЗЖ/ФАО по ящуру создан внушительный банк нуклеотидных последовательностей гена VP1 полевых изолятов вируса ящура из разных стран. Анализ этой базы данных позволил оценить уровень генетического разнообразия возбудителя, определить картину эволюции вируса в регионах, где он энзоотичен, и отслеживать пути распространения эпизоотий ящура.

Молекулярно-биологические исследования показали, что существует несколько уровней генетического разнообразия вируса ящура: типы, топотипы, генетические линии, сублинии. Деление возбудителя на типы полностью соответствует его распределению на серотипы, то есть на генетическом уровне, так же как и на антигенном, различают семь групп вируса, определяемых как типы: A, O, С, Азия-1, SАТ-1, SАТ-2 и SАТ-3. Типы отличаются друг от друга на 30–50% по первичной структуре гена VP1 [34].

В пределах каждого серотипа A. R. Samuel and N. J. Knowles [35] выявили географические типы, которые они назвали топотипами. Уровень нуклеотидных различий гена VP1 между топотипами составляет 15–20%. Очевидно, что топотипы сформировались в результате относительно обособленной эволюции вируса ящура в определенных географических регионах. На рисунке показаны современные экосистемы, или пулы вируса ящура. Деление возбудителя ящура на топотипы в целом соответствует делению ареала вируса на пулы [36].

В пределах типа О различают 11 топотипов: Cathay (Китай), SEA (Юго-Восточная Азия), ME-SA (Ближний Восток и Южная Азия), Euro-SA (Европа и Южная Америка), WA (Западная Африка), ЕА-1 (Восточная Африка-1), ЕА-2 (Восточная Африка-2), ЕА-3 (Восточная Африка-3), ЕА-4 (Восточная Африка-4) и два исчезнувших топотипа из Индонезии: ISA-1 и ISA-2 [37-39].

Вирус ящура типа А дифференцируют на 3 топотипа: Euro-SA (Европа и Южная Америка), Asia (Азия) и Africa (Африка). В пределах каждого из этих трех топотипов выявлено очень большое генетическое разнообразие вируса.

Существование в пределах серотипов А и О единых топотипов для Европы и Южной Америки объясняется тем, что ящур этих двух типов был занесен в 19-м веке на Американский континент из Европы.

Вирус ящура типа Азия-1 значительно менее разнообразен на генетическом уровне, чем другие серотипы. Все известные изоляты типа Азия-1 формируют единственный топотип Asia. Knowles N. J. and Samuel A. R. объясняют относительно низкое генетическое разнообразие вируса ящура типа Азия-1 более поздним происхождением этого типа либо же тем, что вирус типа Азия-1 прошел естественный отбор, в результате которого в природе циркулирует только один топотип этого вируса [34].

Вирус ящура серотипа С не выявляется c 2004 г. и в настоящее время считается исчезнувшим. Ранее считалось, что вирус этого типа, подобно серотипам А и О, был завезен в Южную Америку из Европы. Однако результаты молекулярно-биологических исследований позволили британским исследователям из Института Пирбрайта сделать предположение, что вирус серотипа С впервые возник в Южной Америке, дивергировав от вируса типа А, приблизительно в 1870 г. [40]. Позднее из Южной Америки этот серотип попал в Европу, а из Европы распространился в Африку и Азию. Именно возникновением в Южной Америке исследователи объясняют низкую приспособленность серотипа С к экологическим условиям других континентов, которая не позволила ему широко распространиться и укорениться в Cтаром Cвете.

Типы SАТ-1, SАТ-2 и SАТ-3 классифицируют на 13  (с I по XIII), 14 (с I по XIV) и 5 (с I по V) топотипов соответственно [37-39].

Открытие топотипов возбудителя и ареалов их обитания легло в основу современной стратегии глобальной борьбы с ящуром, которая предполагает объединение неблагополучных по заболеванию стран в семь региональных альянсов (по количеству пулов вируса ящура) и координацию на региональном уровне выполнения национальных дорожных карт по прогрессивному контролю за ящуром [41].

Возбудитель ящура в пределах каждого топотипа непрерывно эволюционирует, что приводит к появлению новых генетических линий вируса, которые вытесняют ранее существовавшие линии. Некоторые генетические линии после появления довольно быстро исчезают, другие же способны циркулировать в своих пулах длительное время. Дивергенция вируса в пределах таких «долгоживущих» генетических линий приводит к возникновению сублиний. Например, к 2021 г. в пределах генетической линии вируса ящура А/Иран-05 различали 17 сублиний, а для линии O/PanAsia-2 – 8 сублиний [42].

Было установлено, что генетические линии вируса ящура эволюционируют с очень похожей скоростью, оцениваемой в среднем в 1,3 × 10^–2 нуклеотидных замен/сайт/год (минимальный и максимальный диапазон 1,1 × 10^–2 – 1,4 × 10^–2). Данные результаты указывают на то, что изменения вируса ящура происходят по строгим молекулярным механизмам, и это в значительной степени неизменно среди различных серотипов [42].

ИЗУЧЕНИЕ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПАНЗООТИЙ ЯЩУРА

Обычно вирус ящура того или иного топотипа и генетической линии эволюционирует в пределах определенного ареала (пула), периодически вызывая региональные эпизоотии. Однако за последние 30 лет случились две панзоотии ящура, охватившие несколько континентов.

Молекулярно-эпизоотологические исследования позволили детально отследить пути распространения самой масштабной за всю историю наблюдений панзоотии ящура, которая была обусловлена вирусом генетической линии O/ME-SA/PanAsia. Впервые этот вирус был выделен в очагах ящура в северной части Индии в 1990 г. С 1991 по 1997 г. он распространился на другие штаты страны, а в 1998 г. вышел за пределы Индии и вызвал вспышки ящура в Бахрейне, Иране, Иордании, Кувейте, Ливане, Сирии, Саудовской Аравии и Йемене. В 1999 г. продолжилось распространение паназиатского вируса на Ближнем Востоке (вспышки в Израиле, Турции и Объединенных Арабских Эмиратах), а также началось его стремительное продвижение в восточном от Индостана направлении: в мае 1999 г. в Китае были зарегистрированы первые вспышки ящура, вызванные данным вирусом, а уже в июне возбудитель генетической линии O/ME-SA/ PanAsia был выявлен в Тайване. В конце 1999 г. паназиатский вирус попал в Мьянму, Таиланд, Вьетнам, Лаос и к апрелю 2000 г. регистрировался во всех странах континентальной Юго-Восточной Азии. В марте 2000 г. паназиатский штамм вызвал вспышки ящура в Южной Корее и Японии, а в апреле – в Монголии и Приморском крае Российской Федерации (РФ). Необходимо отметить, что до этого данные территории Восточной Азии были благополучны по ящуру в течение многих десятилетий [34][43][44].

Панзоотия ящура, обусловленная вирусом O/ME-SA/PanAsia, не ограничилась Азией. В сентябре 2000 г. ящур типа О впервые был зарегистрирован в Южно-Африканской Республике. Вспышка имела место неподалеку от порта Дурбан. Предполагают, что заболевшие свиньи питались пищевыми отходами с судна, прибывшего из Азии. В феврале 2001 г. паназиатский штамм вируса ящура был занесен в Великобританию, где вызвал опустошительную эпизоотию. В ходе ее ликвидации было уничтожено 6,5 млн животных, а прямой и косвенный ущерб для страны составил около 8 млрд фунтов стерлингов. Из Великобритании ящур попал в Ирландию, Францию и Нидерланды [45].

Еще одна панзоотия ящура, но несколько меньших масштабов, началась в 2013 г. Она была вызвана вирусом генетической линии O/ME-SA/Ind-2001 и охватила весь Азиатский континент и Северную Африку. Впервые этот вирус был выявлен в Индии в 2001 г. [45]. К 2009 г. он широко распространился на территории Индостана, дивергировав при этом на несколько сублиний: a, b, c, d и е. В 2009 г. вирус О/ME-SA/Ind-2001 впервые вышел за пределы своего первоначального ареала и вызвал вспышку в Иране. Начиная с 2013 г. распространение этого вируса приобрело характер панзоотии: он стал причиной обширных эпизоотий в Северной Африке и на Ближнем Востоке в 2013–2014 гг. [46-48], в Юго-Восточной Азии в 2015 г. [49] и Восточной Азии в 2016–2017 гг. [50].

Используя нуклеотидные последовательности гена VP1 (n = 424) и полного генома (n = 74) изолятов вируса ящура О/ME-SA/Ind-2001 из разных стран, K. Bachanek-Bankowska et al. [50] применили филодинамический и филогеографический подходы для детального отслеживания глобального распространения данного вируса. В частности, было показано, что вспышки ящура в странах Ближнего Востока и Северной Африки в 2013–2015 гг. являлись результатом пяти независимых заносов вируса сублинии О/Ind-2001d из Индостана, а вспышки в Саудовской Аравии в 2016 г. – результат двух независимых заносов уже другой сублинии О/Ind-2001е.

Начиная с 2015 г. началось распространение возбудителя генетической линии О/ME-SA/Ind-2001 в восточном от Индостана направлении: из Бангладеш во Вьетнам, а затем в Лаос был занесен вирус сублинии d, а сублиния е через Мьянму была занесена в 2016 г. в Таиланд и Вьетнам. После этого вирус сублинии О/Ind-2001е вызвал эпизоотию ящура в Восточной Азии, охватившую Китай, Южную Корею, Монголию и Забайкальский край РФ.

В декабре 2021 г. вирус О/ME-SA/Ind-2001 вызвал вспышку ящура в Оренбургской области РФ, а в январе 2022 г. – в Республике Казахстан [51].

Таким образом, панзоотия, обусловленная вирусом ящура О/ME-SA/Ind-2001, имела много общего с предыдущей, вызванной вирусом O/ME-SA/PanAsia: обе эти генетические линии зародились на Индийском субконтиненте (Бангладеш, Бутан, Индия и Непал), в обоих случаях распространение болезни происходило сначала в западном направлении (на Центральную и Западную Азию), и только потом возбудители были занесены в Юго-Восточную и Восточную Азию. Оба вируса продемонстрировали способность быстро распространяться в регионах, где энзоотичны другие генетические линии вируса ящура типа О, а также проникать в страны, в норме свободные от ящура [50]. Возникновение этих панзоотий ящура, вероятно, является следствием глобализации мировой экономики.

РЕГИОНАЛЬНЫЕ ЭПИЗООТИИ ЯЩУРА В ПУЛАХ 1 И 3

Панзоотии ящура, охватывающие всю Азию и тем более несколько континентов, – довольно редкое событие. Большинство эпизоотий ящура не выходят за пределы своего регионального резервуара – пула. Региональные эпизоотии возникают вследствие появления антигенно измененных вариантов вируса ящура, которые способны преодолеть ранее сформировавшийся популяционный иммунитет [52].

На ситуацию по ящуру в РФ оказывают влияние эпизоотии ящура в пулах 1 (Восточная и Юго-Восточная Азия) и 3 (Западная и Центральная Азия).

В Западной и Центральной Азии (пул 3) самые масштабные региональные эпизоотии были обусловлены вирусом генетических линий A/Iran-05, O/PanAsia-2 и Asia1/Sindh-08.

Вирус ящура линии A/Iran-05 впервые был выявлен в Иране в 2003 г. В 2005 г. он широко распространился в этой стране, а затем вызвал эпизоотию, охватившую Турцию, Афганистан, Пакистан, Бахрейн, Саудовскую Аравию, Иорданию, Ирак. Спорадические вспышки ящура, вызванные этим вирусом, регистрировались в Израиле, Ливане, Кувейте. Вирус ящура A/Iran-05 вытеснил с Ближнего Востока ранее циркулировавшие там линии A/Iran-96 и A/Iran-99 и доминирует в этом регионе до настоящего времени. За это время вирус дивергировал на множество сублиний. Некоторые сублинии (например, Iran-05^BAR-08) получили широкое распространение, тогда как другие (например, Iran-05^ARD-07 и Iran-05^EZM-07) регистрировались только в одной стране (Турции). Вирус сублинии Iran-05^BAR-08 был занесен в 2009 г. в Ливию, а в 2010 г. – в Египет [53-57].

Вирус ящура O/ME-SA/PanAsia-2 является дериватом генетической линии O/ME-SA/PanAsia, получившей распространение в Западной и Центральной Азии в конце 1990-х гг. Как самостоятельная линия O/ME-SA/PanAsia-2 была впервые зарегистрирована в Иране в 2006 г. В 2007 г. вирус этой линии был занесен в Турцию, Афганистан, Пакистан, Саудовскую Аравию, Израиль, а затем и в другие страны Ближнего Востока. В 2011 г. вирус из Турции попал в Болгарию. Вирус ящура O/ME-SA/PanAsia-2 доминирует в пуле 3 с 2007 г. За это время он дивергировал на несколько сублиний, наибольшее распространение из которых получила сублиния PanAsia-2^SIS-10 [55-57]. В 2010 г. вирус этой сублинии вышел за пределы Западной Азии и вызвал вспышки ящура в Ливии и Болгарии [56].

Еще одна масштабная региональная эпизоотия ящура в Западной и Центральной Азии была обусловлена вирусом Asia1/Sindh-08. Впервые он был выявлен в 2008 г. в Пакистане, откуда распространился в Афганистан, Иран, Ирак, Бахрейн и Турцию. Вирус Asia1/Sindh-08 вытеснил из пула 3 другие генетические линии типа Азия-1 и доминирует в этом регионе до настоящего времени [55-57].

В 2021 г. A. Di Nardo et al. [42] реконструировали эволюционную историю и пространственную динамику ящура в Западной и Центральной Азии (пул 3) за последние 20 лет. Обобщив историю генетических линий A/Iran-05, O/PanAsia-2 и Asia1/Sindh-08, они показали, что для пула 3 ключевую роль играет циркуляция вируса ящура в Пакистане, Иране и Афганистане. Именно в этих странах зарождаются новые варианты (линии) вируса, и эти три страны являются первичным источником ящура для Западной и Центральной Азии. Филогенетические реконструкции выявили три главных особенности трансграничного распространения вируса ящура в пуле 3: 1) непрерывный обмен вирусами между Пакистаном, Афганистаном и Ираном, вероятно, приводит к образованию взаимосвязанных популяций; 2) ключевую роль Ирана как центра распространения вируса на запад и 3) однонаправленную миграцию вируса ящура из Ирана в Турцию. Эта пространственная схема распространения в регионе вируса ящура является общей для всех его серотипов.

В 20-м столетии регион Западной и Центральной Азии (пул 3) оказывал решающее влияние на ситуацию по ящуру в России, однако в 21-м веке главным источником ящура для РФ стал пул 1, включающий Восточную и Юго-Восточную Азию. Это объясняется кардинальным изменением ситуации по ящуру в этом регионе. Большинство стран Восточной Азии на протяжении 20-го столетия оставались относительно благополучными по ящуру: Япония – c 1908 г., Корея – с 1934 г., Дальний Восток РФ – с 1964 г., Монголия – с 1973 г. [43]. В значительной степени это благополучие определялось буферной ролью Китая, который отделял эти страны от Юго-Восточной Азии, где энзоотичен ящур типов О и А. В самом Китае, вероятно, исторически был энзоотичен только вирус ящура O/Cathay. Этот вирус обладает уникальной особенностью – он способен вызывать клиническое заболевание только у свиней [58]. Вероятно, именно отсутствие в Китае возбудителя ящура, способного поражать рогатый скот, обеспечивало благополучие по ящуру Монголии, Кореи, Японии и Дальнего Востока России на протяжении 20-го века [59].

Глобализация и экономическое развитие КНР привели к изменению ситуации. В конце 1990-х гг. в КНР был занесен и получил широкое распространение вирус ящура O/ME-SA/PanAsia, который в 2000 г. с территории Китая попал в Южную Корею, Японию, Монголию и Приморский край РФ.

В 2005–2006 гг. сначала в Китае, а затем в России (Амурская область, Приморский край, Хабаровский край, Читинская область), Монголии и Северной Корее были зарегистрированы многочисленные вспышки ящура типа Азия-1. Вирус, вызвавший эту эпизоотию, всего на 1,11–1,74% отличался по первичной структуре гена VP1 от индийских изолятов 1980–1981 гг. и не имел близких родственников среди современных ему изолятов [60, 61]. Наиболее вероятной причиной, объясняющей чрезвычайно близкое родство изолятов 2005–2006 и 1980–1981 гг., является применение в КНР вакцины на основе индийского штамма [61][62].

В 2009–2010 гг. Восточную Азию практически одновременно охватили две эпизоотии, вызванные вирусами ящура A/Asia/Sea-97 и О/SEA/Mea-98. Обе эти генетические линии энзоотичны в странах Юго-Восточной Азии. В 2009 г. вирус A/Asia/Sea-97 вышел за пределы своего естественного ареала и вызвал вспышки ящура в шести провинциях Китая, а в январе 2010 г. был занесен в Южную Корею [63]. В 2013 г. с территории КНР этот вирус попал в Забайкальский край и Амурскую область РФ, а также в Монголию [64]. Вирус О/SEA/Mea-98 в 2010 г. вызвал еще более масштабную эпизоотию в Восточной Азии: вспышки ящура, обусловленные этим штаммом, были зарегистрированы в Китае, Корее, Японии, Монголии и Забайкальском крае РФ [63][65].

С 2016 г. в Китае распространился вирус ящура O/ME-SA/Ind-2001, который с территории КНР был занесен в Россию, Монголию и Южную Корею [50].

Таким образом, если еще 25 лет назад в Китае был энзоотичен только вирус ящура O/Cathay, то в настоящее время на территории этой страны циркулирует возбудитель еще четырех генетических линий: O/ME-SA/PanAsia, О/SEA/Mea-98, O/ME-SA/Ind-2001 и A/Asia/Sea-97. Это обусловливает высокий риск заноса ящура из Китая в Россию.

МОЛЕКУЛЯРНО-ЭПИЗООТОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЯЩУРА В РФ

В РФ филогенетические исследования вируса ящура проводятся в ФГБУ «ВНИИЗЖ» (г. Владимир), который имеет статусы Региональной референтной лаборатории ВОЗЖ по ящуру для стран Восточной Европы, Закавказья и Средней Азии и Референтного центра ФАО по ящуру. С 2005 г. ФГБУ «ВНИИЗЖ» участвует в работе сети референтных лабораторий ВОЗЖ/ФАО по ящуру, задача которых – осуществление глобального надзора за ящуром, а именно отслеживание появления новых вариантов вируса ящура с измененными генетическими и антигенными свойствами, против которых существующие вакцины могут оказаться неэффективными. Выявление генетических линий и вариантов вируса ящура с измененными антигенными свойствами позволяет оперативно разрабатывать против них новые вакцинные препараты. Выполняя свои международные функции, ФГБУ «ВНИИЗЖ» проводит изучение молекулярно-генетических и антигенных свойств эпизоотических изолятов возбудителя ящура, ответственных за вспышки ящура в РФ, Центральной Азии и Закавказье. В ФГБУ «ВНИИЗЖ» молекулярно-генетическими методами охарактеризованы эпизоотические изоляты вируса ящура, вызвавшие вспышки болезни в России, странах СНГ и в Монголии в период с 1995 по 2022 г. [51][59][62][64-68].

Проведенные исследования показали, что вспышки ящура в постсоветской России были вызваны заносом из неблагополучных азиатских стран вируса, принадлежащего к различным серотипам, топотипам и генетическим линиям (табл. 1). Так, из Китая в различные регионы РФ происходил занос вируса ящура O/Cathay, O/ME-SA/PanAsia, O/SEA/Mya-98, O/ME-SA/Ind-2001, Asia1, A/Asia/Sea-97. Вспышки ящура на Северном Кавказе в 2013 г. были вызваны заносом из Закавказья вируса A/Asia/Iran-05, а занос вируса O/ME-SA редкой неклассифицированной группы из Центральной Азии вызвал вспышки ящура в Республике Башкортостан в 2017 г. В 2021 г. на территорию РФ из Казахстана был занесен вирус O/ME-SA/Ind-2001. Таким образом, результаты проведенных в ФГБУ «ВНИИЗЖ» исследований свидетельствуют о большом генетическом разнообразии вируса ящура, попадающего в РФ из других стран.

Филогенетический анализ изолятов вируса, ответственных за вспышки ящура в Закавказье (Армении и Грузии) и Центральной Азии (Казахстане, Киргизии, Таджикистане, Узбекистане), показал, что они относятся к генетическим линиям, в разные периоды доминировавшим в пуле 3: O/ME-SA/Iran-01, A/Asia/Iran-96, O/ME-SA/PanAsia, Asia1/VI, Asia1/II, A/Asia/Iran-05, O/ME-SA/PanAsia-2, Asia1/Sindh-08, A/Asia/G-VII (табл. 2). В 2011–2013 гг. в восточных областях Казахстана регистрировались вспышки ящура, вызванные заносом из Китая вируса генетических линий O/ME-SA/PanAsia и A/Asia/Sea-97. В 2022 г. из Китая в Казахстан был занесен вирус O/ME-SA/Ind-2001.

Вспышки ящура в Монголии были вызваны вирусом, ответственным за эпизоотии ящура в пуле 1: O/ME-SA/PanAsia, O/SEA/Mya-98, A/Asia/Sea-97, O/ME-SA/Ind-2001.

В рамках работы сети референтных лабораторий ВОЗЖ/ФАО по ящуру ФГБУ «ВНИИЗЖ» осуществляет обмен информацией о полевых изолятах вируса ящура, вызвавших вспышки болезни в различных регионах мира. Полученные в ФГБУ «ВНИИЗЖ» нуклеотидные последовательности гена VP1 и полных геномов изолятов возбудителя, ответственных за вспышки болезни в России, странах СНГ и в Монголии, были использованы для отслеживания путей распространения глобальных и региональных эпизоотий, вызванных вирусом O/ME-SA/PanAsia, Asia1/II, Asia1/V, O/SEA/Mya-98, A/Asia/Sea-97, O/ME-SA/Ind-2001 [42][43][47][50][60][61].

Результаты молекулярно-эпизоотологических исследований, проводимых в ФГБУ «ВНИИЗЖ», учитываются при выборе вакцинных штаммов для изготовления препаратов для профилактической иммунизации скота в зонах с высоким риском заноса ящура.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Тридцатипятилетний опыт молекулярно-эпизоотологических исследований ящура свидетельствует о том, что филогенетический анализ нуклеотидных последовательностей вирусного генома является эффективным инструментом надзора за ящуром как в рамках отдельных стран, так и в глобальном масштабе. Надзор за ящуром, в ходе которого отслеживается появление новых вариантов вируса с измененными генетическими и антигенными свойствами, позволяет оперативно разрабатывать против них новые вакцинные препараты, что значительно повышает эффективность контроля за ящуром.

Использование молекулярно-биологических методов позволило значительно продвинуться в понимании эпизоотологии ящура, что имеет важное значение для разработки наиболее эффективных стратегий борьбы с ним. Открытие топотипов вируса ящура и ареалов их обитания легло в основу современной стратегии глобальной борьбы с заболеванием, которая предполагает объединение неблагополучных по ящуру стран в семь региональных альянсов (по количеству пулов вируса) и координацию на региональном уровне выполнения национальных дорожных карт по прогрессивному контролю за ящуром.