Arizonan COVID-19 Genomics Union seuraa SARS-CoV-2-genomisekvenssejä

Arizonan COVID-19 Genomics Unionin (ACGU) raportoimat alustavat havainnot viittaavat siihen, että Arizonan ensimmäisen raportoidun COVID-19-tapauksen jälkeen tammikuun lopulla osavaltiossa ei havaittu mitään tapauksia, jotka olisivat jääneet havaitsematta ja olivat COVID-vapaita, ennen kuin ainakin 11 erillistä hyökkäystä tapahtui helmikuun puolivälin ja huhtikuun alun välillä.

Julkaistut tulokset näkyvät tieteellisessä lehdessä mBio .

Tiedekunta Translational Genomics Research Instituteissa (TGen), toivon kaupungin tytäryhtiö, Pohjois -Arizonan yliopisto (NAU), Arizonan yliopisto (UArizona), ja Arizona State University (ASU) lanseerasivat ACGU:n huhtikuussa nimenomaisena tarkoituksena seurata COVID-19:n aiheuttajaa, SARS-CoV-2:miten se kehittyy ja miten se leviää, Arizonassa ja sen ulkopuolella.

ACGU sekvensoi SARS-CoV-2-genomit mahdollisimman moniin viruspositiivisiin potilasnäytteisiin Arizonassa, ja työskentely Arizonan kansanterveysviranomaisten kanssa, sovelsi tuloksia valtakunnallisiin ponnisteluihin potilaiden testaamiseksi ja seuraamiseksi, sekä opastaa Arizonan julkisen päätöksentekijöitä.

ASU:n ja Maricopan piirikunnan kansanterveysviranomaisten nopea toiminta, ACGU:n tutkijat ovat samaa mieltä todennäköisesti piti ensimmäisen tunnistetun COVID-19-potilaan Arizonassa-opiskelija, joka oli juuri palannut Hubeista, Kiinan maakunnassa, josta tauti sai alkunsa - puhkeamisen sytyttämisestä, ja esti Arizonasta tulevan tartunnan varhainen keskus.

"Tämä on loistava esimerkki siitä, kuinka nopea ja perusteellinen kansanterveysreaktio voi onnistua estämään tämän taudin leviämisen, "sanoi ACGU:n johtaja tohtori Paul Keim, Regentsin biologisten tieteiden professori ja Cowdenin mikrobiologian johtaja NAU:ssa ja NAU:n Pathogen and Microbiome Institutein johtaja.

"Samanlaisia ​​askeleita voitaisiin ottaa, kun suunnitellaan tulevia yrityksiä yritysten ja koulujen avaamiseksi, vaikka virus leviää edelleen ja ihmiset ovat alttiita, "Keim lisäsi, joka on myös TGenin patogeenien ja mikrobiomien osaston arvostettu professori ja apulaisjohtaja.

Tohtori Michael Worobey, ACGU:n perustaja ja Arizonan yliopiston ekologian ja evoluutiobiologian osaston johtaja, samaa mieltä.

"Se on yhdistelmä sitä, että potilas tekee oikeita asioita eristäytyäkseen ja olla tietoinen siitä, että hänellä mahdollisesti on tämä sairaus, ja kansanterveysviranomaiset tekevät kaikki oikeat asiat. COVID-19-hyökkäyksen pysäyttäminen oli Arizonan osavaltion voitto, "Tohtori Worobey sanoi.

Tämä osti Arizonalta arvokasta aikaa valmistautumiseen. Ensimmäinen raportoitu "yhteisö" -tapahtuma tapahtui Arizonassa maaliskuun alussa, ja se oli peräisin Washingtonin osavaltion taudinpurkauksesta, joka löydettiin helmikuussa.

Yli 80% Arizonan COVID-19-tapausten SARS-CoV-2-genomisekvensseistä on peräisin vähintään 11:stä eri suvusta, jotka alun perin kiertävät laajasti Euroopassa, ja matkustaminen on sittemmin hallinnut taudinpurkausta koko Yhdysvalloissa. Mikään havaituista siirtoklustereista ei ole epidemiologisesti sidoksissa Arizonan alkuperäiseen matkailuun liittyvään tapaukseen, viittaa onnistuneeseen varhaiseen eristämiseen ja karanteeniin.

ACGU käyttää uusimpia sekvenssereitä, mukautetut laskennalliset analyysityönkulut, ja supertietokoneet viruksen RNA -genomin sekvenssin määrittämiseksi, joka on hieman alle 30, 000 tukikohtaa pitkä. Verrattuna, ihmisen genomissa on lähes 3 miljardia emästä, jotka määrittävät piirteet niin yksinkertaisiksi kuin silmien ja hiusten väri, ja yhtä monimutkainen kuin yksilön taipumus syöpään ja muihin sairauksiin.

TGen on toistaiseksi sekvensoinut SARS-CoV-2-genomit lähes kolmesta, 000 COVID-19-positiivista näytettä ACGU:lle, ja lisäsekvensointi suoritettiin ASU:ssa ja UArizonassa, yli 200 joukosta, 000 positiivista tapausta Arizonassa, tehden siitä yhden kansakunnan vahvimmista tällaisista toimista. ACGU vastaanottaa Arizonan osavaltion keräämiä näytteitä, lääni, heimojen ja yksityiset terveydenhuoltojärjestelmät.

ACGU -tutkijat hyödyntävät pieniä muutoksia tai mutaatioita viruksen genomissa, joita esiintyy luonnollisesti ajan myötä viruksen lisääntymisen myötä, viruksen leviämisen seuraamiseksi. Vertaamalla Arizonassa havaittuja mutaatioita maapallon ympäri kiertävien kantojen läsnäoloihin, he voivat määrittää milloin ja mistä virus on tuotu Arizonaan.

Käyttämällä molekyylikelloanalyysejä, tutkijat havaitsivat, että suurin osa Arizonan sekvensseistä on edustettuina kahdella linjalla-ja useilla alilinjoilla-joista suurin osa on todennäköisesti otettu käyttöön kotimaanmatkoilla, mutta jonkin verran todisteita kansainvälisestä tuonnista.

"ACGU:n kautta, hyödynnämme virologian asiantuntemusta, genomiikka, evoluutiota ja bioinformatiikkaa kaikkialta Arizonasta, jotta nämä genomiset tiedot voidaan nopeasti tislata käytännöllisiksi oivalluksiksi, jotka voivat täydentää valtion kansanterveyden vastausta, "Tohtori Keim sanoi." Nämä tulokset osoittavat kansanterveydellisten kontaktien jäljittämisen ja itsensä eristämisen voiman positiivisen testin jälkeen, joka estää tulehdusten virtauksen eteenpäin. "

Tohtori David Engelthaler, TGen Northin johtaja Flagstaffissa, johon kuuluu instituutin tartuntatautien haara, sanoi, että ACGU:n ensimmäiset havainnot osoittavat, kuinka jokainen yhteisö, jokainen valtio kirjoittaa oman tarinansa siitä, mitä COVID-19-pandemiassa tapahtuu.

"Meidän on ymmärrettävä kaikki juoni, jotka ovat johtaneet siihen, missä olemme nyt, "sanoi tohtori Engelthaler, toinen ACGU:n perustajista. "Kun tämä tauti havaittiin Arizonassa 26. tammikuuta, kansanterveys hyppäsi välittömästi varmistaakseen, että kaikki kontaktit tunnistettiin, Näytteet kerättiin ja potilasta seurattiin erittäin tarkasti seuraavan parin viikon ajan varmistaakseen, ettei tapauksia enää ollut. "

Tulevina kuukausina, hän sanoi, on tarpeen seurata COVID-19-taudinpurkauksia ja rakentaa epidemiologisia muureja jokaisen tapauksen ympärille, erityisesti niille, jotka ovat eniten vaarassa:yli 65 -vuotiaat, pitkäaikaishoidossa olevat, vankilat, ja joilla on ennestään terveysongelmia.

"Kun sinulla ei ole silmiä tähän, kun sinulla ei ole yhteystietojen seurantaa, sitten se voi todella helposti siirtyä ihmisestä toiseen, "Tohtori Engelthaler sanoi." Julkisen päätöksentekijöiden on todella hyödyllistä tehdä paikallisesti perusteltuja päätöksiä. "

Tohtori Efrem Lim, virologi, joka johtaa ASU -tiimiä, sanoi, että SARS-CoV-2-genomin sekvenssitiedot voivat antaa terveydenhuollon tarjoajille ja julkisille päätöksentekijöille edun taistella pandemiaa vastaan.

Viruksen ja sen mutaatioiden tartunnan seuranta varmistaa, että kehitettävät lääkkeet ja rokotteet ovat oikealla tiellä. Meillä on nyt käsitys siitä, miltä SARS-CoV-2-virus näyttää yhteisössämme sekvenssitasolla. "

Tohtori Efrem Lim, Virologi ja apulaisprofessori, Biodesign Institute, Arizonan osavaltion yliopisto

• Maksuton verkkokurssi on avattu parantamaan ihmisen mikrobiomin ymmärrystä
• Gut Microbiome Health Index erottaa terveen ja sairaan mikrobiomin