Аризонский союз геномиков COVID-19 отслеживает последовательности генома SARS-CoV-2

Первоначальные результаты, сообщенные Аризонским союзом геномиков COVID-19 (ACGU), предполагают, 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, пока в период с середины февраля по начало апреля не произошло как минимум 11 явных вторжений.

Опубликованные результаты публикуются в научном журнале. мБио .

Факультет Исследовательского института трансляционной геномики (TGen), филиал "Города надежды", Университет Северной Аризоны (НАУ), Университет Аризоны (УАризона), и Университет штата Аризона (ASU) запустили ACGU в апреле с явной целью отслеживания возбудителя COVID-19, SARS-CoV-2:как он развивается и как распространяется, внутри и за пределами Аризоны.

ACGU секвенировал геномы SARS-CoV-2 в максимально возможном количестве вирус-положительных образцов пациентов в Аризоне, и работая с чиновниками общественного здравоохранения Аризоны, применил результаты к общегосударственным усилиям по тестированию и отслеживанию пациентов, а также предоставить руководство для политиков штата Аризона.

Быстрые действия со стороны государственных органов здравоохранения ASU и округа Марикопа, Ученые ACGU соглашаются, вероятно, держал первого идентифицированного пациента COVID-19 в Аризоне - студента, который только что вернулся из Хубэя, китайская провинция, где возникла болезнь - от вспышки, и предотвратил превращение Аризоны 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, Риджентс, профессор биологических наук, заведующий кафедрой микробиологии НАУ и исполнительный директор Института патогенов и микробиома НАУ.

"Аналогичные шаги можно предпринять при формировании будущих усилий по открытию предприятий и школ, даже если вирус продолжает циркулировать, а люди остаются восприимчивыми, "добавил Кейм, который также является заслуженным профессором и содиректором отдела патогенов и микробиома TGen.

Доктор Майкл Воробей, соучредитель ACGU и глава факультета экологии и эволюционной биологии Университета Аризоны, соглашается.

"Это комбинация того, что пациент делает правильные вещи, чтобы изолировать себя и осознавать, что он, возможно, болен этим заболеванием, и чиновники общественного здравоохранения делают все правильно. Остановить вторжение COVID-19 стало победой штата Аризона. "Сказал доктор Воробей.

Это дало Аризоне драгоценное время для усилий по обеспечению готовности. Первый зарегистрированный случай «общинной» передачи произошел в Аризоне в начале марта, вызванный вспышкой болезни в штате Вашингтон, обнаруженной в феврале.

Более 80% последовательностей генома SARS-CoV-2 из случаев COVID-19 в Аризоне произошли как минимум от 11 отдельных линий, которые изначально широко циркулировали в Европе, и путешествия с тех пор преобладали во вспышке на всей территории США. Ни один из наблюдаемых кластеров передачи эпидемиологически не связан с первоначальным случаем, связанным с путешествием, в Аризоне, предполагая успешную раннюю изоляцию и карантин.

ACGU использует современные секвенсоры, пользовательские рабочие процессы вычислительного анализа, и суперкомпьютеры для определения последовательности генома РНК вируса, что чуть меньше 30, Длина 000 баз. Наоборот, в геноме человека почти 3 миллиарда оснований, которые определяют такие простые черты, как цвет глаз и волос, и столь же сложен, как склонность человека к раку и другим заболеваниям.

На данный момент TGen секвенировал геномы SARS-CoV-2 почти из 3, 000 COVID-19 положительных образцов для ACGU, и дополнительное секвенирование было выполнено в ASU и UArizona, из более чем 200, 000 положительных случаев в Аризоне, что делает его одним из самых решительных подобных мероприятий в стране. ACGU получает образцы Аризоны, собранные штатом, округ, племенные и частные системы здравоохранения.

Ученые ACGU используют небольшие изменения или мутации в геноме вируса, которые естественным образом возникают с течением времени по мере размножения вируса, для отслеживания распространения вируса. Сравнивая мутации, наблюдаемые в Аризоне, с мутациями, которые встречаются 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 представлены двумя линиями - и несколькими суб-линиями - большинство из которых, вероятно, были введены в результате внутренних путешествий, но с некоторыми доказательствами международного импорта.

"Через ACGU, мы используем опыт в вирусологии, геномика эволюция и биоинформатика со всей Аризоны, чтобы быстро преобразовать эти геномные данные в практические идеи, которые могут дополнить ответные меры общественного здравоохранения штата, «Эти результаты демонстрируют силу отслеживания контактов с общественностью и самоизоляции после положительного теста для сдерживания волны распространяющихся инфекций», - сказал доктор Кейм.

Д-р Дэвид Энгельталер, Директор TGen North во Флагстаффе, куда входит отделение инфекционных болезней института, сказал, что первоначальные результаты ACGU показывают, как каждое сообщество, каждый штат пишет свою историю о том, что происходит с пандемией COVID-19.

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

В ближайшие месяцы он сказал, необходимо будет отслеживать вспышки COVID-19 и возводить эпидемиологические стены вокруг каждого случая, особенно для тех, кто подвергается наибольшему риску:люди старше 65 лет, находящиеся в учреждениях длительного ухода, тюрьмы и те, у кого уже есть проблемы со здоровьем.

"Когда ты не видишь этого, когда у вас нет отслеживания контактов, тогда он действительно может легко переходить от человека к человеку, "Д-р Энгельталер сказал." Для политиков действительно полезно принимать решения с учетом местных особенностей ".

Д-р Ефрем Лим, вирусолог, возглавляющий команду АГУ, сказал, что данные о последовательности генома SARS-CoV-2 могут дать поставщикам медицинских услуг и государственным политикам преимущество в борьбе с пандемией.

<цитата>

Отслеживание передачи вируса и его мутаций гарантирует, что разрабатываемые терапевтические препараты и вакцины находятся на правильном пути. Теперь у нас есть представление о том, как вирус SARS-CoV-2 в наших сообществах выглядит на уровне последовательности ».

Д-р Ефрем Лим, Вирусолог, доцент, Институт биодизайна, Государственный университет Аризоны

• Запущен бесплатный онлайн-курс для лучшего понимания микробиома человека
• Индекс здоровья кишечного микробиома различает здоровый и больной микробиом