Ученые ищут альтернативные методы прогнозирования распространения COVID-19

Учитывая текущие проблемы, связанные с крупномасштабным тестированием на COVID-19, включая нехватку наборов для тестирования, строгие критерии тестирования и неотъемлемые ограничения существующих систем слежения в группах с умеренными симптомами и бессимптомном состоянии, ученые ищут альтернативные методы для ускорения тестирования, чтобы предсказать распространение болезни.

Кристалл Хепп, доцент Школы информатики НАУ, Вычисления, и киберсистемы (SICCS), тестирует сточные воды в общинах северной Аризоны, чтобы определить распространение SARS-CoV-2, вирус, вызывающий COVID-19. Поскольку вирус выделяется с отходами жизнедеятельности человека, она считает, что сточные воды - реальный путь для его обнаружения.

Хотя ученые предсказывают вторую или даже несколько вспышек COVID-19, Хепп считает, что тестирование сточных вод может функционировать как система раннего и постоянного предупреждения. особенно в сельских общинах, недостаточно охваченных медицинскими работниками и медицинскими учреждениями, и может предупредить операторов очистных сооружений о повышенных рисках.

<цитата>

Крайне важно продолжить деятельность по эпиднадзору, которая может помочь в разработке динамичных региональных стратегий вмешательства. Чтобы быть устойчивым во время вспышки такого масштаба, более надежный, необходимо внедрить осуществимый и независимый от человека метод отбора проб сообщества ".

Кристалл Хепп, Доцент, Школа информатики, Вычисления, и кибер-системы, НАУ

В настоящее время, Хепп и ее команда еженедельно тестируют пробы входящего (необработанного) и стока (обработанного) в шести местах во Флагстаффе, США. Парк Мундс, Качина и Кайента, расположен в пределах народа навахо. Соавторы проекта включают город Флагстафф, Санитарный район Соснового леса, Качина Благоустройство села, Коммунальное управление племен навахо и TGen-North.

Докторант Джилл Кокинг, старший научный сотрудник Hepp Lab в SICCS, руководит лабораторной частью работы и рассматривает каждый образец как инфекционный.

"Я беру этот материал и удаляю нуклеиновые кислоты, - сказал Кокинг. - COVID-19 - это РНК-вирус (вирус, генетическим материалом которого является рибонуклеиновая кислота), так что следующий шаг - превратить РНК в ДНК, чтобы ее можно было обнаружить с помощью анализа, разработанного Центрами по контролю и профилактике заболеваний.

«В ходе анализа генетический материал копируется до тех пор, пока его не будет достаточно, чтобы обнаружить его с помощью наших инструментов. Если коронавирус присутствует в сточных водах, этот анализ даст нам знать ».

В начале апреля пробы с трех точек притока сточных вод дали положительный результат. Хепп, помощник директора Института патогенов и микробиома НАУ, отмечает, что команда не обнаружила каких-либо положительных случаев в сточных водах, указывает на то, что процесс очистки сточных вод эффективен для лечения вируса.

Исследователи проведут анализ генетического секвенирования на положительных образцах для поиска различных штаммов.

"Вирус постоянно развивается, "Хепп сказал." Всегда есть новые штаммы, которые могут возникнуть. Если мы найдем несколько разных штаммов с разными мутациями, это указывало бы на то, что у вируса была больше шансов мутировать с течением времени в популяции или что произошли новые интродукции. Более высокое количество штаммов в любой момент времени может указывать на большее количество инфицированных людей ».

Хепп работает с Джейсоном Салом, помощник директора PMI, кто будет использовать свой налаженный конвейер геномики, WG-FAST, изучить разнообразие штаммов.

«Наш подход WG-FAST может обеспечить идентификацию вируса на уровне штамма, идентифицировать смеси штаммов и сопоставлять клинические образцы и образцы сточных вод, - сказал Сахл. - Этот подход позволяет идентифицировать циркулирующие вирусы без необходимости брать пробы у людей и позволяет самостоятельно выявлять случаи.

«Он также может выявлять случаи COVID-19, которые могут отсутствовать в больнице, и может предупреждать органы общественного здравоохранения о циркулирующих штаммах, которые помогут отследить контакты и проинформируют общественность о новых волнах COVID-19 в их сообществах ".

"Этот анализ секвенирования поможет нам понять циркулирующий штамм в сообществе, общее разнообразие вируса и то, как оно меняется в разных регионах и в разное время года, "сказал Дэйв Энгельталер, доцент и директор ТГен-Север.

Ожидается, что исследование Хеппа продлится до лета. Она надеется получить финансирование через Национальные институты здравоохранения (NIH) и продлить исследования до конца вспышки.

• Исследователи устанавливают связь между воспалительным заболеванием кишечника и целиакией.
• Многопрофильный подход к разработке лекарств против COVID-19