Cercetătorii britanici lucrează la o tehnologie revoluționară pentru a monitoriza modificările genetice ale virusurilor respiratorii care circulă în întreaga lume. Proiectul își propune să implementeze o tehnologie ieftină și ușor de utilizat pe tot globul pentru a detecta apariția oricăror noi amenințări la adresa sănătății.
Sistemul urmează să fie folosit pentru a identifica noile variante periculoase pe măsură ce acestea apar și să acționeze ca un sistem de avertizare timpurie pentru noi boli și viitoare pandemii.
Echipa de la Institutul Wellcome Sanger din comitatul Cambridge, lucrează la dezvoltarea unei tehnologii ieftine și ușor de utilizat, care poate fi extinsă ușor la variante emergente, pentru a asigura supravegherea globală a unei game largi de viruși.
Printre obiectivele vizate se numără virusurile gripale, virusul sincițial respirator (RSV), coronavirusurile și agenții patogeni necunoscuți anterior.
Scopul final al proiectului intitulat, inițiativa privind birusurile respiratorii și microbiomul, este de a crea un sistem care să utilizeze tehnologia de secvențiere a ADN-ului pentru a identifica toate speciile virale, bacteriene și fungice într-un singur eșantion recoltat dintr-un tampon nazal de la un pacient.
„Marea Britanie s-a aflat în fruntea supravegherii genomice a Covid-19 și a fost responsabilă pentru aproximativ 20% din toate genomurile Sars-CoV-2 care au fost secvențiate 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 și secvențierea ADN.
Cunoștințele și datele pe care cercetătorii britanici le-au generat au permis urmărirea – cu o viteză și o precizie fără precedent – Sars-CoV-2, virusul responsabil pentru Covid-19, și monitoriarea modului în care acesta se modifica, a spus Harrison.
„A fost un sprijin esențial pentru a ajuta la combaterea bolii. Acum ne propunem să contribuim la construirea unei supravegheri genomice globale pentru toți virușii respiratori. Aceștia sunt, până la urmă, agenții cu cea mai mare probabilitate de a declanșa noi pandemii”, a adăugat Harrison.
O ilustrare a amenințării 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 și în țările vecine; Mers în Orientul Mijlociu; și Covid-19, care a afectat întreaga planetă.
Cu toate acestea, utilizarea cercetărilor genomice în timpul pandemiei de Covid a fost cea care a dezvăluit potențialul remarcabil al tehnologiei.
În decembrie 2020, când a avut loc o creștere bruscă a numărului de cazuri de Covid în sud-estul Angliei, tehnologia a arătat că această creștere a fost declanșată de apariția unei noi variante, mai infecțioase. Cunoscută inițial 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 unității de supraveghere genomică a Institutului Sanger.
„Am generat date genomice foarte rapid și 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 îți permite să vezi schimbările din viruși mult, mult mai rapid decât prin alte metode, iar acum vom exploata această putere”.
Secvențierea ADN va identifica speciile virale, bacteriene și fungice.
Echipa Sanger colaborează în cadrul proiectului cu Agenția de Securitate Sanitară din Marea Britanie, cu academicieni britanici și cu alte organisme de sănătate publică, cu scopul de a dezvolta tehnici care să le permită să secvențieze – dintr-o singură probă – nu doar o singură variantă de virus, ci oricare dintre cele care ar putea infecta un pacient.
În mod obișnuit, 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 și una sau două alte țări dezvoltate să învețe cum să secvențieze genomurile virusurilor respiratorii și 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 funcționeze la nivel mondial, ar trebui să fie cel mai ușor, mai ieftin, mai rapid și mai ușor de extins care ar putea fi conceput, a menționat Sillitoe.
„În multe laboratoare din întreaga lume, oamenii au aparate de secvențiere mai mici și nu pot secvenția atât de multe probe precum putem face noi la Sanger. Așa că ne dorim ca sistemul să funcționeze la fel de bine pe acele aparate ca și 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 funcțiune, deși va fi întotdeauna loc pentru îmbunătățiri 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 și care să poată fi utilizat la scară largă.
„În prezent, pentru multe virusuri respiratorii, am secvențiat poate 1.000-2.000 dintre genomuri. Vrem să creăm sute de mii de genomuri pentru fiecare dintre ele în viitorul apropiat”., a menționat el.
„Informațiile pe care le vor furniza vor fi neprețuite, nu doar pentru a urmări o nouă boală, ci și pentru a accelera dezvoltarea de vaccinuri și medicamente”, a adăugat cercetătorul.
Echipa de la Institutul Sanger nu este singurul grup de oameni de știință care lucrează la extinderea studiilor genomice pentru a acoperi multe alte virusuri emergente.
Centre din Statele Unite și din Germania lucrează, de asemenea, la proiecte similare.
