为什么我们需要更多的基因组监测来追踪冠状病毒，帮助结束Covid-19流行病

“你无法解决你不衡量的东西”是商业世界的格言。它在公共卫生世界也持有真实。

大流行初期，美国努力满足对人们进行SARS-CoV-2检测的需求。这一失败意味着官员们不知道感染COVID-19的真实人数。他们只能对大流行作出反应，而不知道它传播的速度有多快，也不知道采取何种干预措施将风险降至最低。

现在美国面临着不同类型的测试的类似问题：遗传测序。与诊断感染的Covid-19测试不同，基因测序破解患者样本中的SARS-CoV-2病毒基因组。知道了基因组序列帮助研究人员了解两个重要的事情 - 如何将病毒突变为变体以及它如何从人旅行到人。

在COVID-19大流行之前，这种基因组监视主要用于耐药性细菌的小型研究、暴发调查和流感株监测。作为基因组流行病学家和传染性疾病专家们，我们每天都在实验室里进行这类测试，试图弄清楚冠状病毒是如何在人群中进化和传播的。

特别是现在，随着令人担忧的新型冠状病毒变异继续出现，基因组监测在帮助控制大流行方面可以发挥重要作用。

跟踪病毒的传播和变化

基因组测序涉及破译核苷酸分子的顺序，这些核苷酸分子构成了一种特定病毒的遗传密码。对于冠状病毒来说，该基因组包含一串约3万个核苷酸。每次病毒复制时，都会产生错误。这些基因密码中的错误被称为突变。

大多数突变不会显著改变病毒的功能。其他的可能是重要的，特别是当他们编码重要元素，如冠状病毒突增蛋白那作为进入人体细胞的钥匙而引起感染。穗突突变可能会影响这种病毒的传染性有多强，感染可能会有多严重，以及目前的疫苗对它的保护效果有多好。

研究人员特别是在景观中对于任何突变将病毒标本与其他病毒标本区分开来，或与已知的变异相匹配。

科学家可以利用基因序列来追踪病毒是如何在社区和内部传播的卫生保健设施。例如，如果两个人的病毒序列之间的差异为零或很少，这表明病毒从一个人传播到另一个人，或从一个共同的来源。另一方面，如果序列之间有很大的差异，这两个个体并没有从对方那里感染病毒。

这种信息让公众知道健康官员定制了公众的干预措施和建议。基因组监测也可能在医疗保健环境中重要。例如，我们的医院,使用基因监测来发现疫情那否则都错过了通过传统的方法。

监视可以提供一个警告

但研究人员如何知道变体是否正在出现，如果人们应该关注？

以在英国首次检测到的B.1.1.7变种为例，它具有强大的基因组监测功能。公共卫生调查人员发现，一个具有多种变化的特定序列，包括刺突蛋白，是关于U.K的崛起。即使在国家关闭的情况下，这个版本的病毒正在迅速蔓延，比前几次更明显。

科学家们进一步看待这个变体的基因组，以确定如何克服疏散的建议和其他公共卫生干预措施。它们在穗蛋白中发现了特殊的突变 - 具有Δ69-70和n501y的名称 - 这使得病毒更容易感染人体细胞。初步研究表明这些突变转化为更高的传播速度，这意味着它们更容易传播从人到人的人而不是先前的菌株。

然后，疫苗研发人员和其他科学家利用这些基因信息来测试新变种是否会改变疫苗的工作效果。幸运的是,初步研究尚未经过同行评议的B.1.1.7变种对目前的疫苗仍然敏感。更令人担忧的是P.1等其他变体。和B.1.351，分别在巴西和南非首次发现可以避免疫苗产生的一些抗体。

建立基因组监测系统

检测关注的变异并制定公共卫生应对措施需要一个强有力的基因组监测计划。也就是说，科学家们对来自COVID-19患者总数约5%的病毒样本进行了测序，这些样本被挑选出来，代表了最易患这种疾病的人群。如果没有这些基因组信息，新的变异可能会在全国和全球范围内迅速传播而未被发现。

那么美国在基因组监测领域吗?不是很好，而且远远落后于其他发达国家排名第34位每数病例测序的SARS-CoV-2基因组数。即使在美国内部，也有州之间的大变异对于每当案例测序的基因组，从田纳西队的范围为0.09％至怀俄明州的5.82％。

但这种情况即将改变。美国疾病控制与预防中心(Centers for Disease Control and Prevention)正与联邦政府的其他机构合作，与私人实验室、州和地方公共卫生实验室、学术界等开展合作增加美国基因组监测能力

达到新白宫设有5％的国家目标不过，并不像对实验室执行测试的合法账单那么简单。实验室必须收集样品，通常来自不同来源：公共卫生实验室，医院，诊所，私人测试实验室。一旦进行了测序测试，生物信息管理员使用高级程序来识别重要突变。接下来，公共卫生专业人员将基因组数据与流行病学数据合并以确定如何病毒正在蔓延。所有这些都需要在培训人员以团队的形式完成这些任务方面进行投资。

最终是有用的，必须快速成功的基因组监督计划，并且需要公开提供数据，以便通过公共卫生官员和疫苗制造商提供实时决策。这样的程序是一个公共卫生工具之一，有助于让目前的大流行被控制并设置美国。能够回应未来的流行病。

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