如果知识不与时俱进,COVID-19可能会战胜科学
导致COVID-19的病毒有许多变种,如果科学家不了解它在世界不同地区的变化,对它的检测可能会产生假阴性结果。
如果专家不不断地对病毒样本进行测序以追踪其基因多样性,有效疫苗的开发也会受到阻碍。
这些见解来自马尼托巴大学Rady健康科学学院的研究人员与智利universsidad de Concepción的一个病毒学实验室合作进行的一项研究。该研究于今年5月在网上发表PeerJ-《生命与环境科学杂志》
研究人员使用公开的数据集分析了2020年3月27日前感染SARS-CoV-2病毒(导致COVID-19的病毒)患者的全基因组测序样本。
麦克斯雷迪医学院(Max Rady College of Medicine)和肿瘤与血液学研究所(Research Institute in Oncology and Hematology)的药理学与治疗学博士后卡洛斯·法卡斯(Carlos Farkas)博士是这项研究的第一作者。在利用生物信息学(使用计算机分析生物数据的科学)的新工具追踪冠状病毒突变方面,他处于前沿。
UM团队是第一个结合两种来自世界各地的基因组测序数据,以检测地理区域的变异。他们在患者数据中发现了146种不同的变异,即病毒留下的基因“印记”。
“我们的一个重要发现是,样本来自华盛顿,美国的一个州,病毒首次发现,有相当独特的足迹的特定的病毒序列变化,”合著者杨晨博士说,副教授药理学和治疗,肿瘤学和血液学研究所的资深科学家。
大约39%的华盛顿州样本有这样的足迹。亚洲和欧洲的样本在病毒序列的变化方面更多样化,但他们的足迹明显不同于美国的样本。”
法卡斯和黑格说,用于检测SARS-CoV-2的实验室测试使用小片段DNA,或引物,与病毒序列结合,并放大患者体内存在的任何病毒RNA/DNA样本。
“这些引物需要与病毒序列精确匹配,才能产生强有力的阳性结果,”Farkas说。“如果研究人员设计这些引物来结合他们没有意识到在特定人群中已经发生变化的病毒区域,可能会出现扩增不良,结果可能是假阴性。”
UM的研究人员发现,病毒序列的一些变化确实位于病毒的引物应该结合的区域。“这也许可以解释一些假阴性结果在COVID-19检测方面,”黑格说。
“由于SARS-CoV-2正在迅速变化,研究人员应该了解目前当地的病毒足迹,以便设计不与病毒已经变化的区域结合的DNA引物。其他地区病毒这并不表明这些变化应该用于设计引物。”
这组科学家希望他们的结果将影响COVID-19检测和疫苗开发,并强调频繁对世界各国样本进行基因测序的重要性。
该研究团队与数据驱动药物发现平台BioXplor合作,最近获得了Mitacs的资助,用于开发新的在线软件工具。这些工具将允许研究人员持续跟踪病毒序列的变化,并设计避免病毒变化“热点”的引物。
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