全基因组测序用于追踪COVID-19爆发

全基因组测序用于追踪COVID-19爆发

梅兰妮·帕格特(Melanie Padgett Powers),作家

全基因组测序 公共卫生实验室与流行病学家合作对SARS-CoV-2(WGS)进行评估,可以提供有关 新冠肺炎.

Sean Wang,DVM博士,测序和生物信息学主管 明尼苏达州卫生部公共卫生实验室,在 亚太图书馆 2020 Virtual Conference 他的实验室从进行WGS中学到了什么。 9月22日举行了“严重呼吸道疾病暴发:以新型冠状病毒为重点”的会议。

Wang解释说,全基因组测序是对生物体基因组各部分的“深入研究”。 “这是分子生物学,数据科学和统计学的跨学科领域。 ……整个SARS-CoV-2基因组测序绝对是地方,区域,国家和国际间前所未有的努力。”

在美国,WGS已用于追踪食源性疾病暴发的起源。王引一 沙门氏菌 爆发可以追溯到红洋葱 通过使用WGS。现在,WGS可以为公共卫生专业人员提供更清晰的答案,帮助他们了解聚集环境中的疫情。 Wang说,它还可以提供最终的病毒突变监测。

例如,在2020年6月13日,中国北京的食品市场爆发了一次新的COVID-19疫情,其中有50人对该病毒呈阳性反应。官员们想知道这是否是对国内病毒的一种重新流行,这可能表明该病毒再次从武汉传播到北京(超过700英里)。还是这是一种新的病毒株?王说,WGS帮助回答了这个问题,表明该菌株与挪威的菌株紧密结合。然后追溯到从欧洲国家进口鲑鱼。

他说:“它证实了这次暴发是SARS-CoV-2的进口在中国大陆以外。” “在未来……当我们有未来的爆发时,全基因组测序可以在来源和鉴定过程中发挥重要作用。”

Wang和他的同事在明尼苏达州对数百个病例进行了测序,确定了该州的SARS-CoV-2病毒基因组基线和情况。他说,他们不关注突变,因为该病毒的突变速率很慢,比流感要慢得多。

他们使用测序方法研究了在诸如长期护理机构,教养所,肉类包装厂以及无家可归者等聚集场所中COVID-19传播的动态。初步数据显示,明尼苏达州的案件主要来自欧洲,加利福尼亚,华盛顿州和纽约州。

公共卫生实验室与流行病学家同事密切合作,他们确定了应该对哪些爆发进行调查。他们发现了一个集群,其中一个在长期医疗机构工作的人感染了病毒,然后感染了在教养所工作的家庭成员。此事件导致两个设施都爆发。

Wang说:“这确实显示了全基因组测序是如何捕获一种设施向另一种设施的病毒传播时间表的。”

在另一起案件中,研究小组发现,他们在一场户外音乐会上研究的所有10个标本都是相同的,显然“表明是超级传播事件”,Wang说。这有助于说明即使在户外也要戴口罩和远离社会。他说:“人们像沙丁鱼一样挤满了人。”

明尼苏达州实验室面临的一些挑战包括有限的人员-只有两个人能够进行WGS,他们还帮助进行COVID-19测试。当标本具有更高的Ct(循环阈值)值时,也很难组装完整的基因组,这是荧光信号在PCR分析中超过阈值所需的循环数。王说,标本选择标准因机构而异,但有证据表明,Ct值低于30的标本成功率更高。 (Ct值越低,样品中的靶核酸含量就越大。)在Wang的实验室中,对Ct值超过30的测序样品进行的测序仅占10%。

明尼苏达州的结果表明:“流行病学家和实验室之间的共同努力可以说明在这些聚集地区中一些非常有趣的爆发动态,”王说。

Melanie Padgett Powers是一位自由撰稿人和编辑,专门研究医疗保健和公共卫生。

亚太图书馆 2020虚拟会议将于2020年9月22日至10月15日在线举行。查看 最终程序 并按照#APHL加入对话。

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