诊断性检测和监测是抗击病原体暴发的关键和补充战略。Illumina首席医疗官Phil Febbo医学博士讨论了基于测序的监测在抗击COVID-19中的重要作用。
问:什么是什么区别在诊断测试(PCR)和监视测试之间?
答:在基本级别,诊断测试有助于临床医生管理患者,并且需要监测来管理人口。
- 诊断检测为个别患者提供重要的是/否答案,以便提供适当的管理。
- 监测有助于公共卫生官员跟踪疫情的路径,了解传播途径,确定病毒的进化速度,并了解病毒是否在以影响治疗效果的方式发生变化。
问:我们如何利用基于测序的监测来抗击SARS-CoV-2?
答:基于排序的监视有五种主要方式用于打击SARS-COV-2:
- 测序鉴定SARS-COV-2作为导致武汉呼吸道疾病群体的病毒.深度散弹枪测序是无偏倚的,可以对鼻拭子和其他样本进行测序,以寻找非宿主基因组材料,然后组装成潜在的致病因子。该序列迅速识别出该病毒与蝙蝠体内的一种冠状病毒非常相似,但也揭示了与宿主细胞相连的蛋白质发生了突变,这有助于解释该病毒感染人类细胞的能力。1最近,一项分析在自然提供了证据表明,SARS-COV-2通过宿主物种中的自然选择机制开发,尽管蝙蝠对人类的确切路径仍然不确定。2这一重要的序列需要设计用于诊断检测的PCR探针。
- 在全球范围内跟踪病毒的传输路径是必要的。2434+个基因组已提交给全球共享所有流感数据倡议(GISAID),并确定了聚集性和传播路径。3.这有助于公共卫生实体作出决定如何控制和包含病毒。例如,特雷弗贝德福德博士。西雅图弗雷德·哈钦森癌症研究中心(Fred Hutchinson Cancer Research Center)的计算生物学家哈钦森(Fred Hutchinson)证明,在他测序的39例病例中,35例来自一个来自中国的单一引入体,其他4例来自欧洲和伊朗。4.因此,在西雅图地区并没有单一引入,而是多重,这表明遏制努力不能仅关注跟踪最熟悉的集群,并且需要更具侵略性的措施来遏制病毒的传播。
- 测序可以确定病毒在传播过程中适应的速度。似乎SARS-COV-2在它传播时每月实现两个突变。该信息允许公共卫生官员确定病毒是如何避免从建立的PCR测定检测并抵抗疗法。5.
- 测序识别疗法的目标.了解病毒基因组对于理解从针对特定病毒蛋白的小分子疗法到针对病毒抗原的疫苗的治疗效果至关重要。例如,从SARS- cov -2序列可以清楚地看出,以前为SARS感染开发的药物,针对主要的病毒蛋白酶,可能对SARS- cov -2有效,因为蛋白酶有97%的整体遗传身份。然而,疫苗不太可能起作用,因为高度抗原的表面蛋白非常不同(76%相同)。6,7.
- 需要序列的监视需要了解共感染的作用。COVID-19可无症状,也可致命。呼吸道病原体往往可通过降低宿主免疫力和促进合并感染导致更严重和危及生命的疾病而引起进行性疾病。尽管还早,我们已经听说,通过对阳性病例进行基于测序的监测分析,既发现了常见的鼻病毒,也发现了不太常见但更危险的呼吸道合胞病毒(RSV)。如果发现一种常见的合并感染导致重大疾病,治疗可能侧重于该合并感染,而不是SARS-CoV-2。8.
这些能力使得监测对跟踪疾病、确定控制流行病和管理人口的最佳方式至关重要。
深入潜入我们如何跟踪冠状病毒突变的传播,阅读这个国家地理文章,贝德福德和2月。
参考文献
- 朱宁,张冬,王伟,等。来自肺炎患者的新型冠状病毒,2019年。n engl J Med。2020, 382(8): 727 - 733。
- 安德森公斤,兰布特A,Lipkin Wi,Holmes Ec,Garry RF。SARS-COV-2的近端起源。Nat地中海。2020;DOI:https://doi.org/10.1038/s41591-020-0820-9
- GISAID - 共享所有流感数据的全球倡议,www.gisaid.org
- @trvrb -特雷弗·贝德福德2020年3月15日推特https://twitter.com/trvrb/status/1239427193945485312
- Stellrecht ka。流感分子检测中的漂移:影响分析性能的突变。中国Microbiol。56 2018; (3): e01531-17。
- 吴福,赵某,yu b等。中国一种与人类呼吸系统疾病相关的新型冠状病毒。大自然。2020, 579(7798): 265 - 269。
- Lu R,Zhao X,Li J等。2019年新型冠状病毒的基因组特征及流行病学:病毒起源和受体结合的影响。《柳叶刀》。2020; 395(10224):565-574。
- 兴问,李G,邢Y, et al。Covid-19伴伴呼吸道病原体繁殖患者需要预防措施。medRxiv 2020.02.29.20027698;DOI:https://doi.org/10.1101/2020.02.29.20027698