Исследователи разработали быструю геномную стратегию для отслеживания коронавируса
Благодаря передовой технологии секвенирования генома "Nanopore" исследователи из Института медицинских исследований Гарвана и Института Кирби в UNSW Sydney разработали самую быструю на сегодняшний день в Австралии стратегию секвенирования генома коронавируса. Этот технологический прорыв может предоставить критически важные и своевременные данные о связи между случаями заражения SARS-CoV-2.
Исследователи опубликовали аналитическую валидацию и рекомендации по лучшим практикам секвенирования SARS-CoV-2 с помощью технологии Nanopore в журнале Nature Communications. Они надеются, что это позволит шире внедрить быструю технологию секвенирования в рамках медицинских инициатив в Австралии и за рубежом.
"Каждый раз, когда вирус SARS-CoV-2 передается от человека к человеку, он может допускать ошибки копирования, изменяя несколько из своих 30 000 генетических букв. Определяя эти генетические вариации, мы можем установить, как связаны разные случаи коронавируса — понять, откуда потенциально был получен случай и кому он мог его передать", — говорит соавтор A/Prof Ровена Булл из Института Кирби UNSW.
По словам A/Prof Булл, геномное тестирование имеет решающее значение для отслеживания передачи вируса в случаях, когда источник не удается установить только путем расследования известных эпидемиологических контактов.
"Восстанавливая эволюционную историю вируса или его 'генеалогическое древо', мы можем понять поведение, способствующее распространению COVID-19, и выявить так называемых 'суперраспространителей'", — говорит она.
"Когда выявляется новый 'загадочный' случай коронавируса, важна каждая минута. В Гарване мы перепрофилировали наши возможности геномного секвенирования, чтобы обеспечить быстрый анализ генома коронавируса всего за несколько часов", — говорит старший автор исследования д-р Ира Девесон, руководитель группы геномных технологий в Центре клинической геномики Кингхорна Института Гарвана.
Пионерская быстрая геномика
Быстрое определение передачи SARS-CoV-2 имеет решающее значение. NSW Health Pathology сотрудничала с Институтом Гарвана и Институтом Кирби для разработки более быстрых возможностей секвенирования генома SARS-CoV-2, что потенциально повышает способность специалистов по отслеживанию контактов оперативно принимать меры по карантину и мониторингу потенциальных контактов.
Исследователи Гарвана усовершенствовали протоколы использования передовой технологии Oxford Nanopore Technologies для секвенирования SARS-CoV-2 менее чем за четыре часа. Центр клинической геномики Кингхорна в Гарване стал первым учреждением в Австралии, внедрившим и применившим эту технологию Nanopore для геномного надзора за SARS-CoV-2.
Высокоточные новые технологии
Текущий золотой стандарт метода считывает короткие генетические последовательности длиной всего 100–150 генетических букв за раз, тогда как технологии Nanopore не имеют верхнего предела длины фрагментов ДНК, которые можно секвенировать, и способны быстрее определять полную последовательность вирусного генома.
"Однако, как и в случае со многими новыми технологиями, существовали опасения по поводу точности секвенирования Nanopore. Мы рассмотрели эти опасения в нашей статье, где сообщаем о результатах тщательной аналитической оценки наших протоколов секвенирования генома коронавируса", — говорит д-р Девесон.
Анализ исследователей показал, что метод секвенирования Nanopore является высокоточным (варианты были обнаружены с чувствительностью >99% и точностью >99% в 157 образцах пациентов с положительным результатом на SARS-CoV-2). В работе представлены рекомендации по лучшим практикам, которые, как надеются исследователи, будут способствовать внедрению этой технологии другими командами по всему миру.
Исследователи утверждают, что секвенирование Nanopore даже имеет потенциал для улучшения эпиднадзора за SARS-CoV-2, позволяя проводить секвенирование у постели больного и сокращая время обработки критических случаев.
"Устройства Nanopore дешевле, быстрее, портативны и не требуют лабораторной инфраструктуры, необходимой для текущих стандартных инструментов патогенной геномики", — говорит д-р Девесон. "Мы надеемся, что наша валидация этого протокола поможет другим командам общественного здравоохранения во всем мире внедрить эту технологию".