Опубликовано : Сен 16, 2020

Аризонский союз геномики COVID-19 отслеживает штаммы SARS-CoV-2

SARS-CoV-2, COVID-19, коронавирус
Цветная сканирующая электронная микрофотография вируса SARS-CoV-2. Кредит: NIAID

Первоначальные результаты, представленные Аризонским союзом геномиков COVID-19 (ACGU), показывают, что после первого зарегистрированного в Аризоне случая COVID-19 в конце января в штате не было случаев, которые остались бы незамеченными и были свободны от COVID, по крайней мере, до 11 различных вторжения произошли в период с середины февраля до начала апреля.

Опубликованные результаты публикуются в научном журнале mBio.

Факультет Исследовательского института трансляционной геномики (TGen), филиала City of Hope, Университета Северной Аризоны (NAU), Университета Аризоны (UArizona) и Университета штата Аризона (ASU) запустил ACGU в апреле со специальной целью отслеживания возбудителя COVID-19, SARS-CoV-2: как он развивается и как распространяется в Аризоне, внутри нее и за ее пределы.

Группа ACGU секвенировала геномы SARS-CoV-2 в максимально возможном количестве вирус-положительных образцов пациентов в Аризоне и, работая с официальными органами здравоохранения Аризоны, применила результаты к усилиям штата по тестированию и отслеживанию пациентов, а также предоставлению руководство для политиков Аризоны.

Быстрые меры со стороны государственных органов здравоохранения ASU и округа Марикопа, по мнению ученых ACGU, скорее всего, удержали первого идентифицированного пациента с COVID-19 в Аризоне — студента, который только что вернулся из Хубэй, китайской провинции, где возникла болезнь, — от воспламенения и не позволил Аризоне превратиться в ранний эпицентр заражения.

«Это отличный пример того, как быстрые и тщательные ответные меры общественного здравоохранения могут быть успешными в предотвращении распространения этого заболевания», — сказал директор ACGU доктор Пол Кейм, профессор биологических наук Regents и кафедра микробиологии Cowden Endowed. в НАУ и исполнительный директор Института патогенов и микробиома НАУ.

«Аналогичные шаги могут быть предприняты при формировании будущих усилий по возобновлению деятельности предприятий и школ, даже если вирус продолжает циркулировать, а люди остаются уязвимыми», — добавил Кейм, который также является заслуженным профессором и со-директором TGen’s Pathogen and Microbiome. Дивизия.

Доктор Майкл Вороби, соучредитель ACGU и глава факультета экологии и эволюционной биологии Университета Аризоны, согласен с этим.

«Это комбинация того, что пациент делает правильные вещи, чтобы изолировать себя и осознавать, что он, возможно, болен этой болезнью, и чиновники общественного здравоохранения делают все правильные вещи. Прекращение вторжения COVID-19 было победой для государства из Аризоны «, — сказал доктор Воробей.

Это дало Аризоне драгоценное время для усилий по обеспечению готовности. Первый зарегистрированный случай «общинной» передачи произошел в Аризоне в начале марта после вспышки болезни в штате Вашингтон, обнаруженной в феврале. Более 80% последовательностей генома SARS-CoV-2 из случаев заболевания COVID-19 в Аризоне произошли как минимум от 11 отдельных линий, которые изначально широко циркулировали в Европе, и с тех пор благодаря путешествиям доминировали во вспышке на всей территории США. кластеры эпидемиологически связаны с первоначальным случаем, связанным с путешествием, в Аризоне, что свидетельствует об успешной ранней изоляции и карантине.

ACGU использует современные секвенаторы, пользовательские рабочие процессы вычислительного анализа и суперкомпьютеры для определения последовательности генома РНК вируса, длина которого составляет чуть менее 30 000 оснований. В отличие от этого, в геноме человека почти 3 миллиарда оснований, которые определяют такие простые черты, как цвет глаз и волос, и столь же сложные, как склонность человека к раку и другим заболеваниям.

На данный момент TGen секвенировал геномы SARS-CoV-2 из почти 3000 положительных образцов COVID-19 для ACGU, и дополнительное секвенирование было выполнено в Американском университете и Уайзоне из более чем 200 000 положительных случаев в Аризоне, что делает его одним из самых активных таких усилий в стране. ACGU получает образцы Аризоны, собранные системами здравоохранения штата, округа, племен и частных лиц.

Ученые ACGU используют небольшие изменения или мутации в геноме вируса, которые естественным образом происходят с течением времени во время размножения вируса, чтобы отслеживать его распространение. Сравнивая мутации, наблюдаемые в Аризоне, с мутациями, присутствующими в штаммах, циркулирующих по всему миру, они могут определить, когда и откуда вирус был занесен в Аризону.

Используя анализ молекулярных часов, исследователи обнаружили, что большинство последовательностей Аризоны представлено двумя линиями — и несколькими суб-линиями — большинство из которых, вероятно, были введены во время внутренних поездок, но с некоторыми доказательствами для международного импорта.

«Через ACGU мы привлекаем опыт в вирусологии, геномике, эволюции и биоинформатике со всей Аризоны, чтобы быстро преобразовать эти геномные данные в практические идеи, которые могут дополнить ответные меры общественного здравоохранения штата», — сказал доктор Кейм. «Эти результаты демонстрируют эффективность отслеживания контактов с общественностью и самоизоляции после положительного теста, позволяющего остановить волну распространяющихся инфекций».

Доктор Дэвид Энгельтхалер, директор TGen North во Флагстаффе, в состав которого входит отделение инфекционных заболеваний института, сказал, что первоначальные результаты ACGU показывают, как каждое сообщество, каждый штат пишет свою собственную историю о том, что происходит во время пандемии COVID-19.

«Нам нужно понять все те сюжетные линии, которые привели к тому, где мы находимся сейчас», — сказал доктор Энгельталер, другой соучредитель ACGU. «Как только это заболевание было обнаружено в Аризоне 26 января, общественное здравоохранение немедленно вмешалось, чтобы убедиться, что все контакты были идентифицированы, образцы были собраны, и за пациентом очень внимательно наблюдали в течение следующих нескольких недель, чтобы убедиться, что никаких больше случаев «

В ближайшие месяцы, по его словам, необходимо будет отслеживать вспышки COVID-19 и возводить эпидемиологические стены вокруг каждого случая, особенно для тех, кто подвергается наибольшему риску: люди старше 65 лет, пациенты в учреждениях длительного ухода, тюрьмах. и тем, у кого уже есть проблемы со здоровьем.

«Когда вы не наблюдаете за этим, когда у вас нет отслеживания контактов, тогда это действительно может легко перейти от человека к человеку», — сказал доктор Энгельталер. «Для политиков действительно полезно принимать решения с учетом местных особенностей».

Доктор Эфрем Лим, вирусолог, возглавляющий группу ASU, сказал, что данные о последовательности генома SARS-CoV-2 могут дать поставщикам медицинских услуг и лицам, определяющим государственную политику, преимущество в борьбе с пандемией.

«Отслеживание передачи вируса и его мутаций гарантирует, что разрабатываемые терапевтические препараты и вакцины находятся на правильном пути», — сказал д-р Лим, доцент Института биодизайна АГУ. «Теперь мы знаем, как выглядит вирус SARS-CoV-2 в наших сообществах на уровне последовательности»./P>

Spread the love

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *