Відстеження «штрих-коду» вірусу показує шлях і еволюцію COVID-19

Дослідники з Університету Дрексел повідомили про метод швидкого виявлення та маркування мутованих версій вірусу, що викликає COVID-19.

Їх попередній аналіз з використанням інформації з глобальної бази даних генетичної інформації, отриманої в результаті тестування на коронавірус, дозволяє припустити, що в Північній Америці існує щонайменше від шести до десяти злегка відрізняються версій вірусу, що заражають людей, деякі з яких родом з Азії, в той час як інші такі ж, як в Європі.

Спочатку розроблений як спосіб синтаксичного аналізу генетичних зразків для отримання знімка мікробів, інструмент генетичного аналізу виявляє закономірності з обсягів генетичної інформації і може визначити, чи був вірус генетично змінений.

Потім вчені можуть використовувати шаблон для класифікації вірусів з невеликими генетичними відмінностями, використовуючи теги, звані маркерами інформативних підтипів (ISM).

Застосування того ж методу для обробки вірусних генетичних даних дозволяє швидко виявити і класифікувати невеликі генетичні зміни в SARS-CoV-2, новому коронавірусі, який викликає COVID-19, повідомляється в статті, нещодавно опублікованій в архіві попередніх досліджень bceRxiv.

Інструмент генетичного аналізу, який генерує ці мітки, є загальнодоступним для дослідників COVID-19 на GitHub.

«Типи вірусів SARS-CoV-2, які ми бачимо в тестах з Азії та Європи, відрізняються від типів, які ми спостерігаємо в Америці», - сказала доктор Гейл Розен, професор інженерного коледжу Drexel, яка керувала розробкою інструменту.

"Виявлення змін дозволяє нам побачити, як вірус змінився в міру того, як він переміщувався від населення до населення. Він також може показати нам області, де соціальне дистанціювання було успішним при виділенні COVID-19 ".

Інструмент ISM особливо корисний, оскільки не потребує аналізу повної генетичної послідовності вірусу для виявлення його мутацій. У разі SARS-CoV-2 це означає скорочення генетичного коду вірусу довжиною 30000 до мітки підтипу довжиною 17 баз.

«Це еквівалентно скануванню штрих-коду замість введення повного коду продукту», - сказала Гейл Розен.

"І зараз ми всі намагаємося пройти через продуктовий магазин трохи швидше. Для вчених це означає можливість набагато швидше перейти до високорівневого аналізу. Наприклад, більш швидкий процес вивчення версій вірусів може вплинути на результати щодо здоров'я ".

Хоча цих генетичних відмінностей може бути недостатньо для визначення нового штаму вірусу, вчені пропонує прийняти ці генетично значущі «підтипи», де вони виявляються і наскільки поширені в цих областях - дані досить деталізовані, щоб бути корисними.

«Це дозволяє нам побачити дуже специфічний відбиток COVID-19 з кожного регіону по всьому світу і уважно подивитися на більш дрібні регіони, щоб побачити, наскільки він відрізняється», - сказала Гейл Розен.

"Наш попередній аналіз, використовуючи загальнодоступні дані з усього світу, показує, що комбінація підтипів вірусу, знайдених у Нью-Йорку, найбільш схожа на ті, які були знайдені в Австрії, Франції та Центральній Європі, але не в Італії.

- А підтип з Азії, який був виявлений тут на початку пандемії, не поширився дуже сильно, замість цього ми бачимо новий підтип, який існує тільки в Америці, як найбільш поширений в штаті Вашингтон і на західному узбережжі.

Крім того, що цей метод допомагає вченим зрозуміти, як вірус змінюється і поширюється, він також може виявити ту частину його генетичного коду, яка, мабуть, залишається стійкою до мутацій - відкриття, яке може бути використано для боротьби з вірусом.

«Ми бачимо, що дві частини вірусу, які, схоже, не мутують, відповідальні за його проникнення в здорові клітини і упаковку своєї РНК», - сказала Гейл Розен.

«Обидва ці фактори є важливими мішенями для розуміння імунної відповіді організму, визначення противірусної терапії та розробки вакцин».