Cercetătorii britanici lucrează la o tehnologie revoluţionară pentru a monitoriza modificările genetice ale virusurilor respiratorii care circulă în întreaga lume. Proiectul îşi propune să implementeze o tehnologie ieftină şi uşor de utilizat pe tot globul pentru a detecta apariţia oricăror noi ameninţări la adresa sănătăţii.
Sistemul urmează să fie folosit pentru a identifica noile variante periculoase pe măsură ce acestea apar şi să acţioneze ca un sistem de avertizare timpurie pentru noi boli şi viitoare pandemii.
Echipa de la Institutul Wellcome Sanger din comitatul Cambridge, lucrează la dezvoltarea unei tehnologii ieftine şi uşor de utilizat, care poate fi extinsă uşor la variante emergente, pentru a asigura supravegherea globală a unei game largi de viruşi.
Printre obiectivele vizate se numără virusurile gripale, virusul sinciţial respirator (RSV), coronavirusurile şi agenţii patogeni necunoscuţi anterior.
Scopul final al proiectului intitulat, Iniţiativa privind virusurile respiratorii şi microbiomul, este de a crea un sistem care să utilizeze tehnologia de secvenţiere a ADN-ului pentru a identifica toate speciile virale, bacteriene şi fungice într-un singur eşantion recoltat dintr-un tampon nazal de la un pacient.
„Marea Britanie s-a aflat în fruntea supravegherii genomice a Covid-19 şi a fost responsabilă pentru aproximativ 20% din toate genomurile Sars-CoV-2 care au fost secvenţiate pe întreaga planetă în timpul pandemiei", a declarat Ewan Harrison, care conduce proiectul la Institutul Sanger, un centru de top la nivel mondial pentru cercetarea genetică şi secvenţierea ADN.
Cunoştinţele şi datele pe care cercetătorii britanici le-au generat au permis urmărirea - cu o viteză şi o precizie fără precedent - Sars-CoV-2, virusul responsabil pentru Covid-19, şi monitoriarea modului în care acesta se modifica, a spus Harrison.
„A fost un sprijin esenţial pentru a ajuta la combaterea bolii. Acum ne propunem să contribuim la construirea unei supravegheri genomice globale pentru toţi viruşii respiratori. Aceştia sunt, până la urmă, agenţii cu cea mai mare probabilitate de a declanşa noi pandemii", a adăugat Harrison.
O ilustrare a ameninţării unor viitoare pandemii este oferită de coronavirusuri.
De trei ori în ultimii 20 de ani, un coronavirus necunoscut anterior a apărut pentru a infecta oamenii: Sars în China şi în ţările vecine; Mers în Orientul Mijlociu; şi Covid-19, care a afectat întreaga planetă.
Cu toate acestea, utilizarea cercetărilor genomice în timpul pandemiei de Covid a fost cea care a dezvăluit potenţialul remarcabil al tehnologiei.
În decembrie 2020, când a avut loc o creştere bruscă a numărului de cazuri de Covid în sud-estul Angliei, tehnologia a arătat că această creştere a fost declanşată de apariţia unei noi variante, mai infecţioase. Cunoscută iniţial sub numele de tulpina Kent, aceasta a fost ulterior reetichetată drept varianta Sars-CoV-2 Alpha.
„Descoperirea a schimbat jocul", a declarat John Sillitoe, liderul unităţii de supraveghere genomică a Institutului Sanger.
„Am generat date genomice foarte rapid şi am putut vedea că această variantă se transmitea la o rată foarte mare. Dintr-o dată, lumea a putut vedea ce poate face genomica. Aceasta îţi permite să vezi schimbările din viruşi mult, mult mai rapid decât prin alte metode, iar acum vom exploata această putere".
Secvenţierea ADN
Secvenţierea ADN va identifica speciile virale, bacteriene şi fungice.
Echipa Sanger colaborează în cadrul proiectului cu Agenţia de Securitate Sanitară din Marea Britanie, cu academicieni britanici şi cu alte organisme de sănătate publică, cu scopul de a dezvolta tehnici care să le permită să secvenţieze - dintr-o singură probă - nu doar o singură variantă de virus, ci oricare dintre cele care ar putea infecta un pacient.
În mod obişnuit, probele ar fi prelevate de la persoane nou internate într-un spital, unde este probabil să apară primele semne ale unei boli noi, emergente.
Cu toate acestea, o astfel de tehnologie ar trebui să poată fi adaptată la laboratoarele din întreaga lume.
„Nu ar fi bine ca Marea Britanie şi una sau două alte ţări dezvoltate să înveţe cum să secvenţieze genomurile virusurilor respiratorii şi nimeni altcineva", a adăugat Sillitoe.
„Dacă nu avem acest tip de supraveghere la nivel global, nu vom depista o nouă variantă periculoasă până când aceasta nu se va fi răspândit deja pe o mare parte a planetei."
Pentru ca sistemul să funcţioneze la nivel mondial, ar trebui să fie cel mai uşor, mai ieftin, mai rapid şi mai uşor de extins care ar putea fi conceput, a menţionat Sillitoe.
„În multe laboratoare din întreaga lume, oamenii au aparate de secvenţiere mai mici şi nu pot secvenţia atât de multe probe precum putem face noi la Sanger. Aşa că ne dorim ca sistemul să funcţioneze la fel de bine pe acele aparate ca şi aici, pe dispozitivele noastre de volum mare", a mai precizat el.
Potrivit echipei, în prezent sunt testate trei versiuni diferite ale tehnologiei.
„Scopul ar fi ca într-un an să avem un sistem utilizabil în funcţiune, deşi va fi întotdeauna loc pentru îmbunătăţiri după aceea", a adăugat el.
Echipa lucrează pentru a dezvolta un sistem care să folosească reactivi ieftini, care să nu necesite echipe de tehnicieni cu pregătire înaltă şi care să poată fi utilizat la scară largă.
„În prezent, pentru multe virusuri respiratorii, am secvenţiat poate 1.000-2.000 dintre genomuri. Vrem să creăm sute de mii de genomuri pentru fiecare dintre ele în viitorul apropiat"., a menţionat el.
„Informaţiile pe care le vor furniza vor fi nepreţuite, nu doar pentru a urmări o nouă boală, ci şi pentru a accelera dezvoltarea de vaccinuri şi medicamente", a adăugat cercetătorul.
Echipa de la Institutul Sanger nu este singurul grup de oameni de ştiinţă care lucrează la extinderea studiilor genomice pentru a acoperi multe alte virusuri emergente.
Centre din Statele Unite şi din Germania lucrează, de asemenea, la proiecte similare.
