В конце 2019 года загадочный коронавирус, который теперь называется 2019-nCoV, начал заражать людей в Ухане, Китай. Теперь вирус распространился как минимум на четыре другие страны, включая Соединенные Штаты, и убил по меньшей мере девять человек.
Чтобы отслеживать, как вирусы, подобные этому, распространяются и развиваются в популяциях животных, исследователи использовали секвенирование следующего поколения (NGS). Однако рутинное и крупномасштабное наблюдение с помощью NGS может быть как дорогостоящим, так и трудоемким. Он также может пропустить менее распространенные вирусные маркеры в образце хозяина. Эти проблемы побудили генетиков разработать менее дорогие и более эффективные стратегии на основе NGS.
На этой неделе в mSphere, журнале Американского общества микробиологии, международная группа исследователей описывает, как использовать обогащение - одну из таких новых стратегий NGS - для мониторинга коронавирусов, особенно тех, которые происходят от летучих мышей. NGS «обогащен» зондами (или приманками), которые представляют собой крошечные фрагменты генетического материала, которые находят вирусную ДНК и связываются с ней. Эти зонды предлагают быстрый способ определить, где может скрываться вирусный генетический материал.
В тестовых наборах клинических образцов зонды успешно идентифицировали коронавирусы, и исследователи сообщили, что их подход повысил чувствительность и снизил затраты на секвенирование.
«Мы не хотим заявлять, что обогащение является панацеей от всех проблем NGS, но в данном случае я думаю, что это шаг в правильном направлении», - сказал Лин-Фа Ван, доктор философии. Д., который руководит Программой новых инфекционных заболеваний в Медицинской школе Duke-NUS в Сингапуре. Ван руководил исследованием вместе с Пэн Чжоу, доктором философии, вирусологом из Центра меганауки о биобезопасности Китайской академии наук в Ухане, Китай.
Коронавирусы у летучих мышей, говорит Ван, особенно важно отслеживать. Многие исследователи считают, что эти вирусы могут заражать другие популяции животных и даже людей. Коронавирус, вызвавший в 2003 году смертельную вспышку атипичной пневмонии, или тяжелого острого респираторного синдрома, тесно связан с коронавирусом, обнаруженным у летучих мышей, и, вероятно, произошел от животных. То же самое относится к вирусам, вызвавшим загадочную вспышку в январе 2020 года в Ухане, Китай, и вспышку синдрома острой диареи свиней в 2018 году, или SADS. Летучие мыши также являются известными резервуарами вируса Эбола, вируса Марбург, вируса Нипах и вируса Хендра, хотя обычно они не проявляют симптомов.
«Коронавирусы, особенно переносимые летучими мышами, остаются важным источником новых инфекционных заболеваний», - сказал Ван. Во времена, когда нет вспышек, или то, что Ван называет «мирным временем», исследователи могут создавать современные банки исследований, связанных с известными формами коронавирусов. Во время вспышек или «военного времени» они могут использовать эту информацию для отслеживания эволюции вирусов и распространения инфекций в популяциях животных и даже людей.
Одна из проблем использования обогащенного NGS заключается в том, что «вы находите только известные вам вирусы», - сказал Ван. Это связано с тем, что зонды, используемые для маркировки вирусов в геноме образца хозяина, получены из ранее идентифицированных последовательностей. Однако коронавирус летучих мышей, как и все вирусы, постоянно меняется. Если этот подход будет полезен для эпиднадзора и отслеживания вспышек, сказал Ван, то библиотека зондов будет нуждаться в частых обновлениях.
«Для того, чтобы обогащение NGS действительно было успешным, - сказал Ван, - нам нужно относиться к нашей библиотеке зондов как к живой библиотеке. Это будет для нас постоянным стремлением». Он надеется, что работа окупится.