Sekvensering och spårning av fylogeni i COVID-19-studie (STOPCOVID19)

Den nuvarande Covid-19-pandemin har orsakat betydande påfrestningar på hälso- och sjukvårdssystemet och en regeringsreaktion utan motstycke för att hejda spridningen av sjukdomen genom social distansering och självisolering. Covid-19 är ett lunginflammationsliknande allvarligt akut respiratoriskt syndrom (SARS) orsakat av ett virus, SARS-CoV-2, med likhet med SARS-viruset som orsakade ett världsomspännande utbrott 2002. På grund av det ursprungliga SARS-utbrottet finns det en stor mängd genomisk data för SARS-coronavirus, vilket gör att forskare kan förstå hur det nya viruset SARS-CoV-2 har utvecklats till att vara så virulent hos människor.

Även om testkit har utformats för att rikta in sig på specifika gener i det virala RNA:t, erbjuder helgenomsekvensering av viruset ökat utrymme för att spåra virusets epidemiologi. Dessutom, genom användning av nuvarande sekvenseringsteknologi tillgänglig från Oxford Nanopore Technologies (ONT), kan genomskanning utföras i realtid och möjliggöra identifiering av specifika virala varianter i patientprover. När pandemin fortsätter att sprida sig kommer en förståelse för virusets utveckling och dess spridning över hela världen att hjälpa forskare att börja förutsäga den framtida spridningen av viruset, uppskatta antalet globala fall och hjälpa till med utvecklingen av epidemiologiska modeller för att uppskatta en potentiell slutpunkt för pandemikrisen. Dessutom ger möjligheten att spåra mutationer i realtid forskare tillgång till en stor mängd data att utforska för att identifiera potentiella mål för botemedel och vacciner. Dessa data kommer också att ingå i utformningen av RNA-baserade terapeutiska mål och diagnostik med hjälp av patenterad array-teknologi.

I detta projekt syftar utredarna till att använda Nanopore-baserad sekvenseringsteknologi för att sammanställa virala genom från patienter som har presenterat sig för Portsmouth Hospital NHS Trust (PHT) i Wessex-regionen med symtom på Covid-19. PHT, har inneslutningsnivå 3 (CL3) faciliteter inom sin mikrobiologiska avdelning som krävs för inaktivering av viruset och extraktion av viralt RNA, och har nyligen börjat testa potentiella Covid-19 patienter. Virala RNA-prover från patienter som visar positiva resultat kommer att väljas ut för sekvensering med Nanopores sekvenseringsteknologi. Helgenomsekvenser kommer att jämföras med hjälp av fylogenetisk analys för att identifiera virusets spridning inom det lokala området, kommer att analyseras i samband med anonymiserade data på patientnivå för att leta efter trender i anpassningen av viruset, och kommer att jämföras med en global databas med sådana sekvenser för att utveckla globala överföringskartor.

Som en del av COVID-19 Genomics UK Consortium (COG-UK) kommer utredarna att bidra med sekvenseringsdata till konsortiet som kommer att övervaka förändringar i viruset i nationell skala för att förstå hur viruset muterar och sprider sig och om olika stammar är framväxande