Sequentiebepaling en tracking van fylogenie in COVID-19-onderzoek (STOPCOVID19)

De huidige Covid-19-pandemie heeft het gezondheidszorgsysteem aanzienlijk onder druk gezet en een ongekende reactie van de overheid om de verspreiding van de ziekte tegen te gaan door middel van sociale afstand en zelfisolatie. Covid-19 is een longontsteking-achtig ernstig acuut respiratoir syndroom (SARS) veroorzaakt door een virus, SARS-CoV-2, dat lijkt op het SARS-virus dat verantwoordelijk was voor een wereldwijde uitbraak in 2002. Vanwege de oorspronkelijke SARS-uitbraak bestaat er een grote hoeveelheid genomische gegevens voor SARS-coronavirussen, waardoor onderzoekers kunnen begrijpen hoe het nieuwe virus SARS-CoV-2 is geëvolueerd om zo virulent te zijn bij mensen.

Terwijl testkits zijn ontworpen om zich te richten op specifieke genen in het virale RNA, biedt sequentiebepaling van het volledige genoom van het virus meer mogelijkheden om de epidemiologie van het virus te volgen. Bovendien kan door het gebruik van de huidige sequencingtechnologie die beschikbaar is bij Oxford Nanopore Technologies (ONT), genoomscanning in realtime worden uitgevoerd en identificatie van specifieke virale varianten in patiëntmonsters mogelijk maken. Naarmate de pandemie zich verder verspreidt, zal het begrijpen van de evolutie van het virus en de verspreiding ervan over de hele wereld onderzoekers helpen om de toekomstige verspreiding van het virus te voorspellen, het aantal wereldwijde gevallen in te schatten en te helpen bij de ontwikkeling van epidemiologische modellen voor het schatten een mogelijk eindpunt van de pandemische crisis. Bovendien geeft de mogelijkheid om mutaties in realtime te volgen onderzoekers toegang tot een grote hoeveelheid gegevens die ze kunnen onderzoeken om potentiële doelen voor genezing en vaccins te identificeren. Deze gegevens zullen ook worden gebruikt bij het ontwerp van op RNA gebaseerde therapeutische doelen en diagnostiek met behulp van gepatenteerde array-technologie.

In dit project willen de onderzoekers op Nanopore gebaseerde sequencingtechnologie gebruiken om virale genomen samen te stellen van patiënten die symptomen van Covid-19 hebben gepresenteerd aan Portsmouth Hospital NHS Trust (PHT) in de Wessex-regio. PHT heeft insluitingsniveau 3 (CL3) faciliteiten binnen hun afdeling Microbiologie die nodig zijn voor de inactivatie van het virus en extractie van viraal RNA, en is onlangs begonnen met het testen van potentiële Covid-19-patiënten. Virale RNA-monsters van patiënten die positieve resultaten laten zien, zullen worden geselecteerd voor sequentiebepaling met behulp van Nanopore-sequencingtechnologie. Gehele genoomsequenties zullen worden vergeleken met behulp van fylogenetische analyse om de verspreiding van het virus binnen het lokale gebied te identificeren, zullen worden geanalyseerd in de context van geanonimiseerde gegevens op patiëntniveau om te zoeken naar trends in de aanpassing van het virus, en zullen worden vergeleken met een wereldwijd database van dergelijke sequenties om wereldwijde transmissiekaarten te helpen ontwikkelen.

Als onderdeel van het COVID-19 Genomics UK Consortium (COG-UK), zullen de onderzoekers sequentiegegevens bijdragen aan het consortium dat veranderingen in het virus op nationale schaal zal volgen om te begrijpen hoe het virus muteert en zich verspreidt en of verschillende stammen opkomend