利用基因组学来避免新冠病毒的二次爆发

近期Nature上发表了一篇文章《How countries are using genomics to help avoid a second coronavirus wave》研究人员利用基因组测序来避免疫情的二次爆发。

随着疫情的发展,现在已成功抑制感染的国家正在进入COVID-19大流行的下一阶段第二次COVID-19感染。研究人员说,基因组学对于快速追踪和控制第二次COVID-19暴发至关重要。研究已经表明,当使用基因组学来帮助进行接触者追踪时,传播链往往越来越短。基因组学可以很快告诉我们正在处理的内容,因此可以指导精确的干预措施。

自从新冠状病毒的第一个全基因组序列SARS-CoV-2于1月11日在线共享以来,科学家已经测序并共享了来自世界各地的约32,000个病毒基因组。研究人员可以依靠这些大数据追踪其所在国家的COVID-19起源,并查明何时发生社区传播。

随着SARS-CoV-2在世界范围内的传播,随着在不同地区传播的病毒的逐渐发展,形成了独特的血统。通过比较序列,研究人员可以快速排除两个序列不匹配的可能的传播途径,或者将可能的情况联系在一起。

早期流行病概述


英国,美国和其他国家/地区的科学家也从那里的大部分病例中对SARS-CoV-2进行测序,但是由于其流行病仍在持续且病例数很高,因此基因组学被用于监测扩散和提供帮助确定联系人跟踪失败的某些情况的来源。但是,此类干预措施取决于广泛的采样,因此在诊断测试受到限制的地方,基因组数据中也会存在空白。

流行病的种群结构

在澳大利亚,序列数据已帮助解决了医护人员的真实暴露源,证明了他们是在社交活动中感染了该病毒,而不是从医院的患者那里感染了该病毒。墨尔本彼得·多尔蒂感染与免疫研究所微生物诊断单位公共卫生实验室的生物信息学家TorstenSeemann说:“没有基因组学,我们将永远无法分辨是哪一个。”
迄今为止,新西兰的科学家已对该国1,154例报告病例中的25%进行了排序。通过添加每个序列,研究人员更有可能能够确定下一个案例适合的位置。序列数据已经被证明对应对疫情很有用,基因组数据已经确定了传统接触追踪漏掉的病例之间的联系。

病毒传播的预期目的地和后果


伯明翰大学的生物信息学家尼克·洛曼说,到目前为止,它已经对20,000个病毒基因组进行了测序,占该国实验室确诊病例的近10%。他们是在埃博拉疫情爆发期间率先开发快速基因组监测工具的团队之一,该工具现已在COVID-19大流行中使用。

但是堪培拉澳大利亚国立大学(AustralianNational University)的流行病学家Meru Sheel说,使用基因组分析来帮助进行联系追踪在很大程度上仅限于高收入国家。她希望将基因组学视为在亚太地区资源有限的国家中应对疫情的工具,就像在埃博拉疫情爆发时在刚果民主共和国,塞拉利昂和几内亚那样。

参考文献:

1.Zhang, Y.-Z. & Holmes, E. C. Cell 181, 223–227(2020).

2.Stevens, E. et al. Front. Microbiol. 8, 808 (2017).

3.Caly, L. et al. Med. J. Aust. https: // doi.org/ 10.5694/ mja2.50569 (2020).

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