Sekvensering og sporing af fylogeni i COVID-19-undersøgelse (STOPCOVID19)

Den nuværende Covid-19-pandemi har forårsaget betydelig belastning af sundhedssystemet og en hidtil uset regeringsrespons for at dæmme op for spredningen af ​​sygdommen gennem social distancering og selvisolering. Covid-19 er et lungebetændelseslignende alvorligt akut respiratorisk syndrom (SARS) forårsaget af en virus, SARS-CoV-2, med lighed med SARS-virussen, der var ansvarlig for et verdensomspændende udbrud i 2002. På grund af det oprindelige SARS-udbrud eksisterer der en stor mængde genomiske data for SARS-coronavirus, hvilket gør det muligt for forskere at forstå, hvordan den nye virus SARS-CoV-2 har udviklet sig til at være så virulent hos mennesker.

Mens testkits er blevet designet til at målrette mod specifikke gener i det virale RNA, giver helgenomsekventering af virussen øget mulighed for at spore virussens epidemiologi. Derudover kan genom-scanning udføres i realtid ved at bruge den nuværende sekventeringsteknologi, der er tilgængelig fra Oxford Nanopore Technologies (ONT), og give mulighed for identifikation af specifikke virale varianter i patientprøver. Efterhånden som pandemien fortsætter med at sprede sig, vil forståelsen af ​​virussens udvikling og dens spredning over hele kloden hjælpe forskere med at begynde at forudsige den fremtidige spredning af virussen, estimere antallet af verdensomspændende tilfælde og hjælpe med udviklingen af ​​epidemiologiske modeller til estimering et potentielt endepunkt for pandemiskrisen. Desuden giver evnen til at spore mutationer i realtid forskerne adgang til en stor mængde data til at udforske for at identificere potentielle mål for kure og vacciner. Disse data vil også indgå i design af RNA-baserede terapeutiske mål og diagnostik ved hjælp af patenteret array-teknologi.

I dette projekt sigter efterforskerne på at bruge Nanopore-baseret sekventeringsteknologi til at samle virale genomer fra patienter, der har præsenteret sig for Portsmouth Hospital NHS Trust (PHT) i Wessex-regionen med symptomer på Covid-19. PHT, har indeslutningsniveau 3 (CL3) faciliteter inden for deres mikrobiologiafdeling, der kræves til inaktivering af virussen og ekstraktion af viralt RNA, og er for nylig begyndt at teste potentielle Covid-19 patienter. Virale RNA-prøver fra patienter, der viser positive resultater, vil blive udvalgt til sekventering ved hjælp af Nanopore-sekventeringsteknologi. Hele genomsekvenser vil blive sammenlignet ved hjælp af fylogenetisk analyse for at identificere spredningen af ​​virussen i lokalområdet, vil blive analyseret i sammenhæng med anonymiserede data på patientniveau for at se efter tendenser i tilpasningen af ​​virussen, og vil blive sammenlignet med en global database over sådanne sekvenser for at hjælpe med at udvikle globale kort over transmission.

Som en del af COVID-19 Genomics UK Consortium (COG-UK) vil efterforskerne bidrage med sekventeringsdata til konsortiet, som vil overvåge ændringer i virussen på nationalt plan for at forstå, hvordan virussen muterer og spredes, og om forskellige stammer er dukker op