2021/11/03
马修·哈德森医生对快速变异的病毒有切身体会。2021年8月，他和他的护士妻子以及他们的三个年幼的孩子感染了covid -19，特别是Delta变体。哈迪森医生和他的妻子都接种了疫苗，但达美航空的病毒尤其凶猛。
哈迪森说:“Delta病毒的传播以及该病毒对流感大流行的影响怎么强调都不为过。Aegis科学公司．他的实验室位于田纳西州的纳什维尔，跟踪美国各地的阳性和新出现的病毒株。“在短短几周内，我们看到我们的积极程度从7月的不到2%上升到超过16%，由于这种新的、极其强大的变种未经检查的传播，我们的样本量翻了五倍。”
在他的家人从德尔塔改型中康复几天后，Mu改型被指定。就这样继续下去。
随着病毒的传播，能力也在增长
2020年春，Aegis科学公司主要是一家毒理学公司，也有一个小型分子实验室，员工有6名。分子团队为精品制药和消费者健康公司提供服务。Aegis同时进行了Sanger和下一代测序，使用10个和20个基因面板，每年处理几百个样本。值得注意的是，Aegis还开发了药物遗传和几个新的精神活性物质小组。
“当大流行来袭时，我们有一个独特的优势，因为我们一直在应对持续的阿片类药物流行。因此，我们将冠状病毒疫情视为我们的责任，继续扩大我们的能力。这项工作并不总是能从医疗保险或私人保险公司得到足够的补偿，但检测是非常必要的组成部分。”
哈迪森博士的团队一开始关注的是纳什维尔当地社区和田纳西州。他们的第一批样本来自COVID-19重点暴发地区及其周围的监狱。
在美国国立卫生研究院(NIH)和美国卫生与公众服务部(HHS)通过其快速加速诊断(RADx)项目的支持下，Aegis在大约四个月的时间内将其能力从每天约15,000个样本扩大到每天约110,000个样本。亚博下载app
基于这一成功，Aegis在2020年秋天与沃尔格林合作，建立了一个全国性的测试能力网络(今天他们正在测试所有50个州和波多黎各的4000多家沃尔格林商店)。除了沃尔格林，Aegis还为数百个长期护理和护理设施、紧急护理中心和各州卫生部门提供服务。
在2020/2021年冬季激增之后，他们加强了对新出现的SARS-CoV-2变异株的关注，这些变异株开始在其他国家被观察到。Aegis于2021年4月开始与美国疾病控制中心(CDC)合作，提供多达48万个序列。“我们从一个单一的光明女神MiSeq™购买两个NovaSeq™6000平台，从那以后我们就开始了比赛。”他们能够安装仪器然后验证和发射Illumina公司COVIDSeq™化验不到六周。
“不断变化的威胁需要不断变化的解决方案”
一种病毒可以发生变异，变得更具传染性，越来越致命，或者更容易逃脱疫苗的免疫——或者三者兼而有之。
新一代测序(NGS)可用于确定暴发群，预测传播路径并监测COVID-19在特定社区的传播。NGS可以识别传播性增强的菌株，以及对PCR诊断的风险——NGS将确定可能导致假阴性检测结果的菌株，并识别可能逃避免疫检测的突变菌株的风险。亚博下载app
几乎每天都会出现一种新的变体。这些新的变体继续改变着大流行，因此必须迅速采取行动并采取正确措施，”Illumina公司副总裁兼杰出科学家Gary Schroth说。“不断演变的威胁需要不断演变的解决方案。”
Illumina等行业领先的生物技术公司以及Aegis等实验室与美国疾病控制与预防中心和名为SPHERES (SARS-CoV-2测序公共卫生应急响应、流行病学和监测)的公共卫生合作伙伴合作。Illumina和Aegis是500多个公共和私人组织中的一员，他们共同努力解决这场公共卫生危机。成员们讨论的主题包括测试方法、软件解决方案、废水排序和技术设计。
突变可能会影响基于扩增子的检测(如covid - seq)中所谓的引物结合位点。当这种情况发生时，引物可能会失去其放大序列的效率，导致覆盖范围、均匀性降低，甚至在基因组的某些区域出现覆盖缺口。
哈德森说:“我们只能用我们能得到的测试用品和试剂来做。”“因为Illumina帮助我们快速了解了检测技术，所以与他们合作改进检测方法是很自然的事情。”
“Illumina正在开发一套新的引物，我们与Aegis的团队合作测试新的引物，”Schroth说。Aegis利用这两组引物对数百个样本进行测序，然后比较数据。总之，我们看到了这款新机型在性能上的显著改善，尤其是德尔塔的改型。”
Aegis的NGS团队最初主要关注具有高CT(循环阈值)值的阳性样本，这表明病毒载量较低。正是这些样本让他们经历了大部分的辍学。哈迪森说:“有了这种新的primer套装，我们在那些高CT样本中看到了大约40%到50%的改善。”“这将为CDC提供更多的阳性样本数据带来巨大的好处。”
新新冠肺炎™v4引物池带来了最新的ARTIC v4引物集用于SARS-CoV-2扩增。该引物组可以更好地覆盖SARS-CoV-2全基因组测序，减少病毒基因组上的缺口。它使更精确的变种识别和发现新的变种。
哈迪森说:“当我们向疾病控制与预防中心提供更高质量的数据时，我们就提供了一个更好、更及时的能力来跟踪整个光谱中出现的变异。”
监视和改进数据的力量
到目前为止,GISAID已收到全球共460万份SARS-CoV-2序列报告。在来自美国的140万份测序中，仅Aegis就贡献了20多万份序列，使其成为世界上最大的COVID测序操作之一。
“当我们看到英国、以色列或其他国家在我们前面看到了三角洲，然后说，‘哇，看看它传播得多快。看看它对那里的影响，‘我们真的需要监控这里，然后说，‘好吧，我们在密苏里州看到了它。我们已经在佛罗里达看到了。我们已经在德州看到了。现在我们看到的是2倍，4倍，8倍，16倍，’”哈德森说。“如果我们看到这种增长水平，那么也许我们可以更快地做出反应，或制定公共卫生措施，或暂停大型集会，以获得足够的时间，至少遏制或阻止这种变种的无限制传播。”
基因组监测数据有助于地方、州和联邦机构应对COVID-19。有了数据，他们就可以更好地分配资源，并迅速实施预防政策。
“这要追溯到Aegis的哲学，”哈德森说。“在这种情况下，这不仅仅是为了帮助临床医生做出更好的决定。我们还帮助公共卫生官员做出更好的决定。我坚信，这就是我们可以改变人们生活的方式。”
