De gepubliceerde resultaten verschijnen in het wetenschappelijke tijdschrift mBio .
Faculteit bij het Translational Genomics Research Institute (TGen), een filiaal van City of Hope, Universiteit van Noord-Arizona (NAU), Universiteit van Arizona (UArizona), en de Arizona State University (ASU) lanceerden in april de ACGU met het uitdrukkelijke doel de veroorzaker van COVID-19 op te sporen, SARS-CoV-2:hoe het evolueert en hoe het zich verspreidt naar, binnen en buiten Arizona.
De ACGU heeft de SARS-CoV-2-genomen gesequenced in zoveel mogelijk viruspositieve patiëntmonsters in Arizona, en werken met de volksgezondheidsfunctionarissen van Arizona, de resultaten toegepast op inspanningen over de gehele staat om patiënten te testen en te volgen, evenals begeleiding bieden voor openbare beleidsmakers in Arizona.
Snelle actie door ASU en Maricopa County volksgezondheidsfunctionarissen, ACGU-wetenschappers zijn het erover eens, hield waarschijnlijk de eerste geïdentificeerde COVID-19-patiënt in Arizona - een student die net was teruggekeerd uit Hubei, de Chinese provincie waar de ziekte is ontstaan -- van het aansteken van een uitbraak, en verhinderde dat Arizona een vroeg epicentrum voor de besmetting werd.
"Dit is een goed voorbeeld van hoe een snelle en grondige reactie van de volksgezondheid succesvol kan zijn in het voorkomen van de verspreiding van deze ziekte, " zei ACGU-directeur Dr. Paul Keim, Regents' Professor of Biological Sciences en Cowden Endowed Chair in Microbiology bij NAU en uitvoerend directeur van NAU's Pathogen and Microbiome Institute.
"Vergelijkbare stappen kunnen worden genomen bij het vormgeven van toekomstige inspanningen om bedrijven en scholen te heropenen, ook al blijft het virus circuleren en blijven mensen vatbaar, "voegde Keim toe, die ook een Distinguished Professor en Co-Director is van de Pathogen and Microbiome Division van TGen.
Dr. Michael Worobey, een mede-oprichter van ACGU en het hoofd van de afdeling Ecologie en Evolutionaire Biologie van de Universiteit van Arizona, gaat akkoord.
"Het is een combinatie van de patiënt die de juiste dingen doet om zichzelf te isoleren en zich ervan bewust is dat hij mogelijk deze ziekte heeft, en volksgezondheidsfunctionarissen die de juiste dingen doen. Het stoppen van een invasie van COVID-19 was een overwinning voor de staat Arizona, ' zei dokter Worobey.
Dit leverde Arizona waardevolle tijd op voor paraatheidsinspanningen. Het eerste gemelde geval van 'community'-transmissie vond begin maart plaats in Arizona en stamt af van de uitbraak in de staat Washington die in februari werd ontdekt.
Meer dan 80% van de SARS-CoV-2-genoomsequenties van COVID-19-gevallen in Arizona stamden af van ten minste 11 afzonderlijke lijnen die aanvankelijk op grote schaal in Europa circuleerden, en door reizen hebben sindsdien de uitbraak in de VS gedomineerd. Geen van de waargenomen transmissieclusters is epidemiologisch gekoppeld aan het oorspronkelijke reisgerelateerde geval in de Arizona, suggereert succesvolle vroege isolatie en quarantaine.
De ACGU maakt gebruik van ultramoderne sequencers, aangepaste computationele analyseworkflows, en supercomputers om de sequentie van het RNA-genoom van het virus te bepalen, dat is net onder de 30, 000 basen lang. In tegenstelling tot, er zijn bijna 3 miljard basen in het menselijk genoom, die eigenschappen bepalen zo eenvoudig als oog- en haarkleur, en zo complex als de neiging van een individu voor kanker en andere ziekten.
TGen heeft tot nu toe de SARS-CoV-2-genomen gesequenced van bijna 3, 000 COVID-19-positieve monsters voor de ACGU, en aanvullende sequencing werd uitgevoerd bij ASU en UArizona, van de meer dan 200, 000 positieve gevallen in Arizona, waardoor het een van de meest robuuste dergelijke inspanningen in de natie is. ACGU ontvangt monsters uit Arizona die door de staat zijn verzameld, district, tribale en particuliere gezondheidszorgsystemen.
ACGU-wetenschappers profiteren van kleine veranderingen of mutaties in het genoom van het virus, die van nature in de loop van de tijd voorkomen naarmate het virus zich voortplant, om de verspreiding van het virus te volgen. Door mutaties die in Arizona zijn waargenomen te vergelijken met die in stammen die over de hele wereld circuleren, ze kunnen bepalen wanneer en van waar het virus in Arizona is geïntroduceerd.
Met behulp van moleculaire klokanalyses, onderzoekers ontdekten dat de meeste sequenties van Arizona worden weergegeven door twee geslachten - en verschillende sublijnen - waarvan de meeste waarschijnlijk zijn geïntroduceerd door binnenlandse reizen, maar met enig bewijs voor internationale invoer.
"Via de ACGU, we benutten expertise in virologie, genomica, evolutie en bio-informatica uit heel Arizona om deze genomische gegevens snel te distilleren tot bruikbare inzichten die de reactie van de staat op de volksgezondheid kunnen aanvullen, "Zei Dr. Keim. "Deze resultaten tonen de kracht aan van het opsporen van contact met de volksgezondheid en zelfisolatie na een positieve test voor het indammen van het tij van infecties die zich voortzetten."
Dr. David Engelthaler, Directeur van TGen North in Flagstaff, waaronder de afdeling infectieziekten van het instituut, zei dat de eerste ACGU-bevindingen laten zien hoe elke gemeenschap, elke staat schrijft zijn eigen verhaal over wat er gebeurt tijdens de COVID-19-pandemie.
"We moeten al die verhaallijnen begrijpen die hebben geleid tot waar we nu zijn, " zei Dr. Engelthaler, een van de mede-oprichters van de ACGU. "Toen deze ziekte op 26 januari in Arizona werd ontdekt, volksgezondheid sprong onmiddellijk in om ervoor te zorgen dat alle contacten werden geïdentificeerd, monsters werden verzameld en de patiënt werd de komende weken nauwlettend in de gaten gehouden om er zeker van te zijn dat er geen gevallen meer waren."
In de komende maanden, hij zei, het zal nodig zijn om COVID-19-uitbraken te volgen en epidemiologische muren rond elk geval te bouwen, vooral voor degenen die het meeste risico lopen:personen ouder dan 65, die in instellingen voor langdurige zorg, gevangenissen, en mensen met reeds bestaande gezondheidsproblemen.
"Als je hier geen oog voor hebt, wanneer u geen contactopsporing heeft, dan kan het heel gemakkelijk van persoon tot persoon gaan, "Zei Dr. Engelthaler. "Het is echt nuttig voor openbare beleidsmakers om lokaal geïnformeerde beslissingen te nemen."
Dr. Efrem Lim, een viroloog die het ASU-team leidt, zei dat de SARS-CoV-2-genoomsequentiegegevens zorgverleners en openbare beleidsmakers een voorsprong kunnen geven bij het bestrijden van de pandemie.
Het volgen van de overdracht van het virus en zijn mutaties zorgt ervoor dat de therapieën en vaccins die worden ontwikkeld op de goede weg zijn. We hebben nu grip op hoe het SARS-CoV-2-virus in onze gemeenschappen eruitziet op sequentieniveau."
Dr. Efrem Lim, Viroloog en Universitair Docent, Biodesign Instituut, Staatsuniversiteit van Arizona