Sekwencjonowanie i śledzenie filogenezy w badaniu COVID-19 (STOPCOVID19)

Obecna pandemia Covid-19 spowodowała znaczne obciążenie systemu opieki zdrowotnej i bezprecedensową reakcję rządu mającą na celu powstrzymanie rozprzestrzeniania się choroby poprzez dystans społeczny i samoizolację. Covid-19 to podobny do zapalenia płuc zespół ciężkiej ostrej niewydolności oddechowej (SARS) wywołany przez wirusa SARS-CoV-2, który przypomina wirusa SARS odpowiedzialnego za światową epidemię w 2002 roku. Ze względu na pierwotny wybuch SARS istnieje duża liczba danych genomicznych dotyczących koronawirusów SARS, co pozwala naukowcom zrozumieć, w jaki sposób nowy wirus SARS-CoV-2 ewoluował, aby być tak zjadliwym u ludzi.

Podczas gdy zestawy testowe zostały zaprojektowane tak, aby celować w określone geny w wirusowym RNA, sekwencjonowanie całego genomu wirusa oferuje zwiększone możliwości śledzenia epidemiologii wirusa. Ponadto dzięki zastosowaniu aktualnej technologii sekwencjonowania dostępnej w firmie Oxford Nanopore Technologies (ONT) skanowanie genomu można przeprowadzić w czasie rzeczywistym i umożliwić identyfikację określonych wariantów wirusa w próbkach pacjentów. W miarę rozprzestrzeniania się pandemii zrozumienie ewolucji wirusa i jego rozprzestrzeniania się na całym świecie pomoże naukowcom rozpocząć przewidywanie przyszłego rozprzestrzeniania się wirusa, oszacować liczbę przypadków na całym świecie oraz pomóc w opracowaniu modeli epidemiologicznych do szacowania potencjalnym punktem końcowym kryzysu związanego z pandemią. Ponadto możliwość śledzenia mutacji w czasie rzeczywistym umożliwia naukowcom dostęp do dużej ilości danych w celu zbadania w celu zidentyfikowania potencjalnych celów dla leków i szczepionek. Dane te zostaną również wykorzystane w projektowaniu celów terapeutycznych opartych na RNA i diagnostyce z wykorzystaniem opatentowanej technologii macierzowej.

W tym projekcie badacze zamierzają wykorzystać technologię sekwencjonowania opartą na Nanopore do złożenia genomów wirusowych od pacjentów, którzy zgłosili się do Portsmouth Hospital NHS Trust (PHT) w regionie Wessex z objawami Covid-19. PHT posiada obiekty poziomu 3 (CL3) w swoim Wydziale Mikrobiologii wymagane do inaktywacji wirusa i ekstrakcji wirusowego RNA, a ostatnio rozpoczął testy potencjalnych pacjentów z Covid-19. Próbki wirusowego RNA od pacjentów, u których uzyskano pozytywne wyniki, zostaną wybrane do sekwencjonowania przy użyciu technologii sekwencjonowania Nanopore. Sekwencje całego genomu zostaną porównane za pomocą analizy filogenetycznej w celu zidentyfikowania rozprzestrzeniania się wirusa na danym obszarze, zostaną przeanalizowane w kontekście anonimowych danych na poziomie pacjenta w celu wyszukania trendów w adaptacji wirusa oraz zostaną porównane z globalnym baza danych takich sekwencji, aby pomóc w opracowaniu globalnych map transmisji.

W ramach konsorcjum COVID-19 Genomics UK (COG-UK) badacze przekażą dane sekwencjonowania konsorcjum, które będzie monitorować zmiany wirusa w skali krajowej, aby zrozumieć, w jaki sposób wirus mutuje i rozprzestrzenia się oraz czy różne szczepy są pojawiające się