Published January 3, 2022 | Version v1
Publication Open

Molecular detection, phylogenetic analysis and genetic diversity of recently isolated foot-and-mouth disease virus serotype A African topotype, Genotype IV

Description

Surveillance for circulating emerging diseases of economic importance has a major role in the rapid response to major pathogen outbreaks. Foot-and-mouth disease virus (FMDV) is one of the significant endemic viruses in Egypt. FMDV is periodically investigated for monitoring evolution and emergence of new variants. The genetic characterization of foot-and-mouth disease (FMD) virus serotype A responsible for recent outbreaks of FMD in Egypt was determined.Samples were collected from different locations and virus isolation was performed using BHK-21 cells. Viral RNA was extracted and samples were screened for FMDV using real-time RT-PCR. DNA sequence analysis was performed and computational and bioinformatics analyses were used to determine the substitution rates and phylogenetic relationship.Sequence and phylogenetic analyses of full-length 1D region of FMDV samples collected from different governorates in 2020 showed close similarity to Egyptian FMDV strains from serotype A-African topotype-G-IV with genetic variation of 6.5%. Recently isolated FMDV strains showed high genetic variations from locally used vaccine strains in the major antigenic sites of VP1 region.Although, efforts made by the veterinary authorities to implement an effective mass vaccination plan, the recently detected FMDV strains in this study could not be subtyped using the FMDV primers routinely used for molecular serotyping. These dissimilarities raise the alarm for reconsideration of the FMDV isolates used in vaccine manufacture. Clearly close monitoring of FMD in Egypt is urgently required to define the risks of future outbreaks and to ensure appropriate control measures against FMD major outbreaks.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تلعب مراقبة انتشار الأمراض الناشئة ذات الأهمية الاقتصادية دورًا رئيسيًا في الاستجابة السريعة لتفشي مسببات الأمراض الرئيسية. فيروس الحمى القلاعية (FMDV) هو أحد الفيروسات المتوطنة الهامة في مصر. يتم التحقيق في FMDV بشكل دوري لرصد تطور وظهور متغيرات جديدة. تم تحديد التوصيف الجيني للنمط المصلي لفيروس الحمى القلاعية (FMD) A المسؤول عن تفشي مرض الحمى القلاعية مؤخرًا في مصر. تم جمع عينات من مواقع مختلفة وتم إجراء عزل الفيروس باستخدام خلايا BHK -21. تم استخراج الحمض النووي الريبوزي الفيروسي وتم فحص العينات بحثًا عن FMDV باستخدام RT - PCR في الوقت الفعلي. تم إجراء تحليل تسلسل الحمض النووي واستخدام التحليلات الحسابية والمعلوماتية الحيوية لتحديد معدلات الاستبدال والعلاقة الوراثية للسلالة. أظهرت التحليلات التسلسلية والسلالية للمنطقة أحادية البعد الكاملة لعينات FMDV التي تم جمعها من محافظات مختلفة في عام 2020 تشابهًا وثيقًا مع سلالات FMDV المصرية من النمط المصلي A - النمط الإفريقي G - IV مع اختلاف وراثي بنسبة 6.5 ٪. أظهرت سلالات FMDV المعزولة مؤخرًا اختلافات وراثية عالية من سلالات اللقاحات المستخدمة محليًا في مواقع المستضدات الرئيسية في منطقة VP1. على الرغم من الجهود التي بذلتها السلطات البيطرية لتنفيذ خطة تطعيم جماعية فعالة، لا يمكن تصنيف سلالات FMDV المكتشفة مؤخرًا في هذه الدراسة باستخدام بادئات FMDV المستخدمة بشكل روتيني في التنميط المصلي الجزيئي. تثير هذه الاختلافات ناقوس الخطر لإعادة النظر في عزلات FMDV المستخدمة في تصنيع اللقاح. من الواضح أن المراقبة الدقيقة للحمى القلاعية في مصر مطلوبة بشكل عاجل لتحديد مخاطر تفشي المرض في المستقبل وضمان اتخاذ تدابير الرقابة المناسبة ضد تفشي الحمى القلاعية الرئيسية.

Translated Description (French)

La surveillance des maladies émergentes circulantes d'importance économique joue un rôle majeur dans la réponse rapide aux épidémies majeures d'agents pathogènes. Le virus de la fièvre aphteuse (FMDV) est l'un des virus endémiques importants en Égypte. La FMDV est périodiquement étudiée pour surveiller l'évolution et l'émergence de nouvelles variantes. La caractérisation génétique du sérotype A du virus de la fièvre aphteuse (fièvre aphteuse) responsable des récentes épidémies de fièvre aphteuse en Égypte a été déterminée. Des échantillons ont été prélevés à différents endroits et l'isolement du virus a été effectué à l'aide de cellules BHK-21. L'ARN viral a été extrait et les échantillons ont été dépistés pour le FMDV à l'aide de la RT-PCR en temps réel. L'analyse de la séquence d'ADN a été effectuée et des analyses informatiques et bioinformatiques ont été utilisées pour déterminer les taux de substitution et la relation phylogénétique. Les analyses séquentielles et phylogénétiques de la région 1D pleine longueur d'échantillons de FMDV prélevés dans différents gouvernorats en 2020 ont montré une similitude étroite avec les souches égyptiennes de FMDV du sérotype A - topotype africain - G-IV avec une variation génétique de 6,5 %. Les souches de FMDV récemment isolées ont montré des variations génétiques élevées par rapport aux souches vaccinales utilisées localement dans les principaux sites antigéniques de la région VP1. Bien que les efforts déployés par les autorités vétérinaires pour mettre en œuvre un plan de vaccination de masse efficace, les souches de FMDV récemment détectées dans cette étude n'ont pas pu être sous-typées à l'aide des amorces de FMDV couramment utilisées pour le sérotypage moléculaire. Ces dissemblances sonnent l'alarme pour un réexamen des isolats de FMDV utilisés dans la fabrication des vaccins. Il est clair qu'une surveillance étroite de la fièvre aphteuse en Égypte est nécessaire de toute urgence pour définir les risques d'épidémies futures et pour garantir des mesures de contrôle appropriées contre les épidémies majeures de fièvre aphteuse.

Translated Description (Spanish)

La vigilancia de las enfermedades emergentes circulantes de importancia económica tiene un papel importante en la respuesta rápida a los principales brotes de patógenos. El virus de la fiebre aftosa (FMDV) es uno de los virus endémicos importantes en Egipto. El FMDV se investiga periódicamente para monitorear la evolución y la aparición de nuevas variantes. Se determinó la caracterización genética del serotipo A del virus de la fiebre aftosa (FA) responsable de brotes recientes de FA en Egipto. Se recogieron muestras de diferentes ubicaciones y se realizó el aislamiento del virus utilizando células BHK-21. Se extrajo el ARN viral y las muestras se analizaron para detectar FMDV utilizando RT-PCR en tiempo real. Se realizó un análisis de secuencia de ADN y se utilizaron análisis computacionales y bioinformáticos para determinar las tasas de sustitución y la relación filogenética. Los análisis de secuencia y filogenéticos de la región 1D de longitud completa de muestras de FMDV recolectadas de diferentes gobernaciones en 2020 mostraron una gran similitud con las cepas egipcias de FMDV del serotipo A-topotipo G-IV africano con una variación genética del 6,5%. Las cepas de FMDV recientemente aisladas mostraron altas variaciones genéticas de las cepas de vacunas utilizadas localmente en los principales sitios antigénicos de la región VP1. Aunque, los esfuerzos realizados por las autoridades veterinarias para implementar un plan de vacunación masiva eficaz, las cepas de FMDV recientemente detectadas en este estudio no pudieron subtipificarse utilizando los cebadores de FMDV utilizados habitualmente para la serotipificación molecular. Estas diferencias dan la alarma para reconsiderar los aislamientos de FMDV utilizados en la fabricación de vacunas. Se requiere con urgencia una vigilancia claramente estrecha de la fiebre aftosa en Egipto para definir los riesgos de brotes futuros y garantizar medidas de control adecuadas contra los brotes importantes de fiebre aftosa.

Files

s12985-021-01693-y.pdf

Files (2.6 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:d1d766cf99f18977c11ff662b2aaebae
2.6 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
الكشف الجزيئي والتحليل الوراثي والتنوع الجيني للنمط المصلي لفيروس الحمى القلاعية المعزول حديثًا النمط الطوبولوجي الأفريقي، النمط الجيني الرابع
Translated title (French)
Détection moléculaire, analyse phylogénétique et diversité génétique du sérotype A du virus aphteux africain récemment isolé, génotype IV
Translated title (Spanish)
Detección molecular, análisis filogenético y diversidad genética del serotipo A africano del virus de la fiebre aftosa recientemente aislado, genotipo IV

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4207017056
DOI
10.1186/s12985-021-01693-y

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1508995393
  • https://openalex.org/W1966290164
  • https://openalex.org/W1970595234
  • https://openalex.org/W1986090465
  • https://openalex.org/W1993210385
  • https://openalex.org/W1998148929
  • https://openalex.org/W2009112609
  • https://openalex.org/W2030966943
  • https://openalex.org/W2035540133
  • https://openalex.org/W2090958477
  • https://openalex.org/W2097706568
  • https://openalex.org/W2119131783
  • https://openalex.org/W2122755078
  • https://openalex.org/W2133129328
  • https://openalex.org/W2168795142
  • https://openalex.org/W2494301194
  • https://openalex.org/W2516436524
  • https://openalex.org/W2607032782
  • https://openalex.org/W2765182911
  • https://openalex.org/W2792879144
  • https://openalex.org/W2799524357
  • https://openalex.org/W2913204308
  • https://openalex.org/W2979636259
  • https://openalex.org/W3028473642
  • https://openalex.org/W3048941904
  • https://openalex.org/W3089795113
  • https://openalex.org/W4254275792