NextSpain ви позволява да проследите еволюцията на вирусните сортове в Испания. Болниците и изследователските центрове си сътрудничат, за да следват следите на патогена, достигнал до нас „по няколко различни пътя“.

проследяване

Публикувано 31.03.2020 г. 20:57 ч. Актуализирано

Специалистите по генетика по целия свят работят неуморно, за да проследят стъпките на коронавируса на SARS-CoV-2 докато се разпространява по целия свят. Тяхната работа е да вземат проби от пациенти и да анализират генома на вируса на всяко място., за да видите как мутира. Това огромно филогенетично дърво се качва в базата данни GISAID и информацията се споделя открито на всички учени по света чрез платформата Nextstrain, инструмент за визуализация, който разкрива някои от най-интересните аспекти на напредъка на пандемията. В Испания има няколко групи, работещи по този анализ. Един от тях е този на професора по генетика Фернандо Гонсалес-Канделас който чрез съвместно изследователско звено между FISABIO и Университета на Валенсия предоставя на тази платформа първите данни, взети от испански случаи. Сега той и екипът му току-що създадоха NextSpain (NextSpain.uv.es), първият инструмент, който позволява споделяне и преглед само на данните, събрани в Испания, който в момента е в тестове.

„Разработваме платформа, която е един вид Nextstrain на Испания- обяснява Гонсалес-Канделас на Возпупули. „И това, което излагаме, са изолатите, включени в Nextstrain от нашата страна, посветени на онези, които се интересуват да наблюдават какво се случва тук“ Досега екипът му е анализирал геномите на 40 проби от вируса при испански пациенти (18 от тях от Мадрид, 9 от Валенсия и останалите от шест други автономни общности), но геномите, анализирани от други екипи, скоро ще бъдат включени. Динамиката на работата се състои в това, че микробиологичните центрове, които извършват диагностични тестове, им изпращат част от генетичния материал, който е останал от тези тестове и с тях екипът анализира РНК на всеки вариант на вируса. "Използваме тази РНК, за да я въведем в друга процедура за молекулярна биология, която след няколко часа или ден в крайна сметка ни дава последователността на пълния геном на вируса. След това го качваме в GISAID, където Nextstrain извлича данните ”, обяснява той.

В момента четиридесет проби "са малко", признава изследователя, но целта му е да има хиляди в рамките на няколко седмици, за да може да се разбере по-добре каква еволюция е имал вирусът у нас и какви са пътищата на навлизане и заразяване. В сравнение с други страни, ние все още сме далеч от 474 проби от САЩ, следвани от 422 от Обединеното кралство и Исландия, които имат 301 (най-голямата пропорция). „Вече имаме заявен проект, който започна да получава финансиране от CSIC,“ казва Гонсалес-Канделас. „Разполагаме и с 40 болници, изследователски център и има интерес към много институции“.

Съвместна работа

Екипът на González-Candelas не е сам в този генетичен скрининг на коронавируса. Този вторник отборът на Мария Иглесиас, на лабораторията за респираторни вируси на Националния център по микробиология (CNM) на здравния институт Карлос III (ISCIII), представи анализ на пълния геном на вируса от няколко десетки респираторни проби от пациенти от различни географски области на Испания. „Публикувахме 14, утре ще добавим още осем и предстоят още 24- обяснява Иглесиас на Возпупули. Това са различни проби, които ще бъдат добавени към картата NextSpain чрез GISAID, където се качват всички анализи. Обещаващото в случая е, че ISCIII, като референтен център, има капацитет за достъп до хиляди проби. Екипът на Iglesias се надява да включи между 24 и 48 вирусни геномни анализа всяка седмица в близко бъдеще..

„Затварянето на границите не е било от полза за предотвратяване на разпространението на пандемията“

Какво вече знаем за еволюцията на коронавируса в Испания от тези геноми? Въз основа на първите осем проби, взети във Валенсийската общност, които екипът му анализира, Гонсалес-Канделас посочва, че вече са били забелязани три различни начина на навлизане на вируса. "Въпреки че и тримата бяха свързани с Италия," обяснява той, "двама са от Северна Италия, а друг е в Рим, във Ватикана.". Ако човек погледне филогенетичното дърво на Nextstrain на глобално ниво, обяснява изследователят, се забелязва, че „във всички страни, в които има повече от една последователност, се вижда, че има повече от един път за навлизане на вируса в страната, т.е. че затварянето на граници не е било от полза за предотвратяване на разпространението на пандемията”. Виждате това по начина, по който делата са разпръснати, добавя той. „Вирусът се разпространява при асимптоматични хора и този капацитет го прави толкова дяволски труден за контрол“.

„Това, което виждаме, е, че вирусите, циркулиращи в Испания, идват от много места”, Обяснява Мария Иглесиас. „Вярно е, че основно те идват от Италия, но тогава виждаме, че тези, които сме подредили от Андалусия са групирани филогенетично с проби от английски пациенти, затова смятаме, че е циркулирал навсякъде и ние сме били реципиенти на вируса по няколко различни пътя ”. Според настоящите познания за вируса последователностите на SARS-CoV-2 са групирани в 9 „клада“ различни по света, които обясняват как действа и се държи. Според изследователите на CNM испанските SARS-CoV-2 последователности са свързани в 3 различни клада, наречени S, G и V.

„Вирусът е циркулирал навсякъде, получатели сме по няколко различни пътя“

Всички тези данни ще допринесат за по-точна картина на поведението на вируса у нас и в целия свят. „Това, което Nextstrain ни казва, е, че има много циркулация на вируса”Обяснява Гонсалес-Канделас. „В някои случаи, като САЩ, виждате червена линия, която показва наличието на много последователности, които са влезли веднъж и един от кладовете се е разпространил неимоверно“. Тази поразителна линия на заразяване съответства на един от първите случаи, които са влезли и се свързват директно с последователности от Китай, въпреки че е влязъл и от други части на света и се е разпространил оттам в други страни. Генетичната карта показва, че вирусът е циркулирал около планетата във всички посоки. По отношение на Европа, добавя ученият, „очевидно имаме връзка с Китай и връзка в центъра на Европа, който е малко център на разпространение на вируса в целия континент.”. По-конкретно, две от идентифицираните огнища, едното в Германия, а другото в ски курорт във Франция, се наблюдават, че в много случаи са действали като свързващ възел.

Патоген детективи

"Ние каталогизираме всяка линия", обяснява Гонсалес-Канделас на Vozpópuli. „Сякаш правите родословието на царете, във всяко поколение натрупвате нови мутации. Годишно откривате около 20-25 мутации, което е много малко за вирус с около 30 000 нуклеотида ”. Обикновено всяка мутация е промяната на единичен нуклеотид, една от "буквите" на РНК на коронавируса. "Както при хората, понякога можете да намерите мутации, които засягат много неща, но че нищо не се променя при индивида, а друг път при мутации на един нуклеотид, една основа, индивидът може да умре, защото в зависимост от това какви ефекти могат да бъдат летални, "той казва. „А при вирусите може да бъде и така“.

Това, което знаем за този коронавирус е, че подобно на останалите членове на семейството му, той има тенденция да мутира малко (което ще помогне на ваксините да продължат по-дълго) и тази еволюция ще има тенденция да я отслаби. Генетиката също ще ни позволи да знаем кога е скочил видът и в какъв възможен естествен резервоар той продължава да се свива. "Една проста мутация на Lee може да ви позволи да приспособите клетъчен рецептор, типичен за даден вид и ви позволява да нахлувате и заразявате индивиди, които дотогава не са били вашият домакин, с което изведнъж имате милиони индивиди и възможността да се развиете в ниша напълно нов екологичен”, Обяснява генетикът. „Това се случи, не знаем кога, но малко преди да скочим до хората в Ухан така или иначе. Промяна, която позволи на вируса да отвори ключалка, която дотогава не можеше да отвори защото не е имал правилната комбинация от варианти, което е ACE2 клетъчният рецептор ", продължава той. „Ако в този момент можете да влезете в някои клетки и се окаже, че те са организъм, от който има 7000 милиона, и това ви позволява да пътувате по света за по-малко от 24 часа, имате адаптивна експлозия".

„Имаше промяна, която позволи на вируса да отвори ключалка, която дотогава не можеше да отвори“

Филогенетичната работа върху вируса също ще служи за проектиране и усъвършенстване на възможните лечения. „Те предоставят много важна основна информация, от която да черпим при проектирането на ваксини и антивирусни средства”, Обобщава Мария Иглесиас. "И също така да знаят как се развива вирусът, да знаят историята му и да разработят инструменти за по-добра борба срещу болестта." „Не можем да предвидим кои мутации ще се появят, но можем да наблюдаваме, за да ги идентифицираме рано и вижте дали те са свързани с промяна, която е от значение за епидемиологията “, заключава Гонсалес-Канделас. „Ако се произведе ваксина, можем да търсим мутации, които причиняват евентуално бягство от ваксината. или ако има специфична терапия, вижте дали има някаква мутация на резистентност към терапията. Става въпрос за сигнал за ранно предупреждение, който, както видяхме, е много важен, когато става въпрос за контрол и предотвратяване на разпространението на патогени. ".