andelen sexuella handlingar som resulterar i överföring enligt HSV-virusbelastning som genereras av modellsimuleringar med tre olika grader av virusinfektivitet: hög (orange), medium (röd) och låg infektivitet (blå).
bild från Dr. Joshua Schiffer.
så många som 16% av vuxna i USA har genital herpes, som orsakas av infektion med herpes simplexvirus 2 (HSV-2). I andra delar av världen är prevalensen mycket högre, med så höga som 80% i delar av Afrika söder om Sahara. Förutom att orsaka smärtsamma könsskador ökar HSV-2-infektion avsevärt risken för överföring eller förvärv av HIV. I populationer med hög HSV-2-prevalens kan 40-60% av nya HIV-infektioner hänföras till HSV-2. Överföring av HSV-2 är känt för att inträffa under periodiska uppblåsningar av könsorganskador åtföljda av viral shedding. Emellertid förekommer asymptomatiska episoder av hög viral shedding också och sannolikt står för en majoritet av överföringshändelserna. Joshua Schiffer, Bryan Mayer, Youyi Fong, David Swan och Anna Wald (Vaccine and Infectious Disease Division) bestämde sig för att fastställa tröskelvärdet för HSV-2-kopior under virala shedding-episoder under vilka HSV-2-överföring sannolikt inte kommer att inträffa. För att göra detta genererade de en matematisk modell som simulerar virusdynamiken hos HSV-2-positiva individer och ger data om risken för överföring. Studien publicerades nyligen i Journal of the Royal Society Interface.
att utföra analys på HSV-2-överföring är svårt på grund av det faktum att episoder av viral shedding varierar mycket i intensitet och varaktighet. Dessutom är det inte möjligt att mäta virusbelastning vid överföringstidpunkten, eftersom virusbelastningar kan förändras väsentligt under flera timmar. Därför, Schiffer och kollegor utnyttjade kända egenskaper hos biologin hos HSV-2 för att generera en matematisk modell för att simulera virala spridningsmönster och uppskatta risken för överföring.
för att skapa modellsimuleringarna användes en tidigare retrospektiv studie av disharmoniska par för att tillhandahålla data om medianantalet sexhandlingar före överföring av HSV-2. I genomsnitt krävdes 40 sexhandlingar innan överföringen inträffade. Detta möjliggjorde beräkningen av en virusinfektionsparameter, som direkt korrelerade med överföringshastigheten. När de ingick i modellsimuleringarna förutspådde virusinfektivitet både sannolikheten för överföring och virusbelastningen i könsorganet när överföringshändelser inträffade. Resultatet från modellsimuleringarna var att en intervention som upprätthåller virusbelastning under 10 000 kopior skulle förhindra de flesta om inte alla överföringshändelser.
antivirala läkemedel kan minska viral shedding episoder både i varaktighet och intensitet. HSV-2-överföring från patienter på terapi sker emellertid fortfarande. Schiffer och kollegor hade tidigare visat att detta sannolikt härrör från de korta halveringstiderna för för närvarande tillgängliga antivirala läkemedel, vilket resulterar i perioder med subterapeutiska läkemedelsnivåer, under vilka viruset kan aktivt replikera och uppnå höga virusbelastningar i könsorganet (Schiffer et al., 2013). Det är under dessa perioder som överföring sannolikt inträffar.
resultaten från den aktuella studien pekar på möjligheten att förhindra överföring via användning av farmaceutiska ingrepp som kan bibehålla virusbelastningen under denna uppskattade tröskel för överföring. ”Cirka 10 000 kopior av viruset verkar vara ett bra mål. Om du kan få kasta under den nivån hela tiden är det troligt att allvarligt begränsa eller eliminera överföring,” sade Schiffer.
nuvarande läkemedelsregimer kan inte uppnå denna nivå, men det finns andra antivirala läkemedel som för närvarande kommer genom rörledningen. En ny studie av Dr Anna Wald och andra forskare från Fred Hutchinson Cancer Research Center visade lovande resultat för ett nytt anti-HSV-2-läkemedel, pritelivir (Wald et al., 2014). En minskning av viral shedding observerades även när pritelivir administrerades endast en gång i veckan, vilket indikerar en längre halveringstid för läkemedlet än nuvarande antivirala terapier. Helst kommer dessa kliniska prövningar, tillsammans med de matematiska modellstudierna, i slutändan att leda till framgångsrik behandling och förebyggande för HSV-2-infektion och överföring.
Schiffer JT, Mayer BT, Fong Y, svan DA, Wald A. 2014. Herpes simplexvirus – 2 uppskattningar av överföringssannolikhet baserat på mängden viral shedding. J R Soc Gränssnitt. 11: 20140160.
Se även: Schiffer JT, Swan D, Corey L, Wald A. 2013. Snabb viral expansion och kort läkemedelshalveringstid förklarar den ofullständiga effektiviteten hos nuvarande Herpes simplexvirus-2-riktade antivirala medel. Antimikrobmedel Kemother 57 (12): 5820-29.
tidigare täckt i November 2013 Science Spotlight.
Wald A, Corey L, Timmler B, Magaret A, Warren T, Tyring S, Johnston C, Kriesel J, Fife K, Galitz L, Stoelben S, Huang M-L, Selke S, Stobernack H-P, Ruebsamen-Schaeff H, Birkmann A. 2014. Helikas-primashämmare pritelivir för HSV-2-infektion. N Engl J Med. 370: 201-10.