Отслеживание вируса SARS-CoV-2 с помощью секвенирования генома

Исследование, опубликованное в Cell Reports, показывает, как секвенирование нового поколения (NGS) может отслеживать мутации в вирусе SARS-CoV-2. Это помогает в установлении путей передачи, точности диагностических тестов и эффективности вакцин.

"Получив генетическую последовательность вируса с помощью NGS, можно задавать новые вопросы: где мы видели эту точную последовательность раньше? Пришла ли она из другого штата или страны?" — говорит старший автор работы, профессор микробиологии и иммунологии Дирк Диттмер.

Такой мониторинг важен для диагностики. Многие тесты на COVID-19 ищут определённый участок генетической последовательности вируса. Если эта последовательность мутирует, тест теряет точность. В ходе исследования команда обнаружила вариации в геноме вируса, но, к счастью, ни одна из них не затронула участок, на который нацелены распространённые диагностические тесты.

"Однако мы обеспокоены будущими мутациями, — отмечает Диттмер. — Мутации присущи природе вируса. Изменения в других областях генетической последовательности могут не только нарушить тестирование, но и снизить эффективность вакцин".

Лаборатория Диттмера сотрудничает с другими лабораториями UNC-Chapel Hill, чтобы оперативно вносить изменения в протоколы тестирования и разработку вакцин. Положительные образцы SARS-CoV-2 поступают из лаборатории Мелиссы Миллер, где 16 марта был разработан и внедрён диагностический тест UNC на COVID-19.

"Поскольку мы ищем только одну генетическую последовательность вируса, мы сообщили FDA, что будем постоянно отслеживать изменения в этом гене, чтобы гарантировать надёжность нашего теста. NGS поможет нам в этом", — говорит соавтор исследования Мелисса Миллер.

Это исследование — крупнейшее, сфокусированное на пригородных и сельских сообществах. Учёные реконструировали картину мутаций у пациентов Медицинского центра UNC в Чапел-Хилл. С 30 марта по 8 мая было проанализировано 175 образцов от пациентов с подтверждённым COVID-19.

В 57% образцов был обнаружен вариант спайк-белка D614G, отмеченный в других исследованиях. Присутствие этого варианта связано с более высоким числом копий генома, и его распространённость возросла во время пандемии. Найденные генетические вариации также подтверждают гипотезу, что большинство случаев в Северной Каролине произошло от поездок внутри США, а не международных.

Благодаря гранту N.C. Policy Collaboratory лаборатория Диттмера продолжит использовать NGS для отслеживания вируса SARS-CoV-2 до конца 2020 года. Цель — включить в исследование каждого пациента UNC Hospitals с симптомами гриппа или респираторными заболеваниями, проходящего тестирование на COVID-19. Эти образцы будут секвенированы для создания комплексного профиля любого вируса, что поможет исследователям в борьбе с SARS-CoV-2 и потенциально новыми коронавирусами.