上天在COVID-19大流行
下一代测序(上天)已基本工具应用在整个COVID-19大流行,帮助科学家研究SARS-CoV-2病毒基因组和识别突变。需要提高速度、简单和成本效益推动测序等方法的发展午夜面板——一个浓缩的方法,可以减少测序时间一半以上。
188金宝搏备用尼克•唐尼博士最近与门店合作过踊跃参与,更多地了解门店使用的方式应对流感大流行的一部分并获得洞察如何以及为什么这全球变化。在这次采访中,尼克也告诉我们更多关于午夜面板和分享他的观点如何排序的流行影响了未来使用在公共卫生项目。
安娜·麦克唐纳(AM):你能描述角色挥动COVID-19大流行期间打了?为什么它这么重要研究SARS-CoV-2病毒基因组?
尼克·唐尼(ND):在早期的大流行,第一个步骤是描述病毒和理解是多么迅速蔓延。用于解码第一SARS-CoV-2序列非常早期在最初的爆发,这个序列是艾滋病的许多工具的跳板。首先,初始序列信息做基础研究提供有效的化验检测病毒。或许最重要的是,早期的序列SARS-CoV-2允许研究人员开始构建试剂的发展最终的疫苗。这么早就开始这一过程的能力几乎可以肯定的是,以直接的方式允许疫苗研发开始更早比过去的疾病暴发。
很快,挥动浓缩协议被用于减少所需的排序,同时允许更多的研究样本进行测试。得到这个数据已经确定新菌株的出现如B.1.1.7(α),B.1.351(β),第1页(γ),以及最近B.1.617.2(δ)。早期识别的新菌株允许研究人员开始研究,对公共卫生评估提供数据。我们看到这个情况下提到的突变。识别引发的变异研究到他们的传染性,逃避免疫反应的能力,和地理分布。
接种疫苗的推广,有高度关注周围可能避免免疫反应的新菌株,这可以评估基于基因组数据。如果做大规模,研究人员可以使用这些信息来研究疫苗的有效性基于循环变异和提供重要的数据来评估疫苗是否助推器可能需要在未来。
问:如何挥动策略不同的国家?这些差异的原因是什么?
ND:使用门店的全球SARS-CoV-2回应是截然不同的。我不认为有一个原因,在他们的处境和大多数国家采取行动。早期领袖测序是英国,中国政府承诺在流行的早期使用门店跟踪病毒序列的目标看10%的样品,检测呈阳性。其他国家也采取一种更分散的方法,可能没有优先排序的首选方法。这个已经在大流行期间从国家需求和资源。
建立国家测序监测不是微不足道的。困难之一是,这需要密切协调共享数据,因此国家有更多的分布式组织面临更多的困难比一个单一的国家组织。对于一些国家,有较低的受案量的大流行,所以测序的感知需要或效用可能是剩余的上下文中其它公共卫生行动。当然,可访问性的专业设备和训练有素的人员总是一个问题。人员背负检测SARS-CoV-2峰值的流行没有执行测序实验的能力。
问:世卫组织敦促各国优先排序能力增加。什么挑战必须克服提高测序速度和吞吐量?
ND:挑战将不同取决于所涉及的地区或国家。如前所述,协调跨组需要数据共享和数据格式的标准化。物流在得到积极样品测序设备,占在不同的地点,不同的样品制备/治疗和占数量级差异的病毒材料样本所有加起来挑战简化和加速的过程材料到音序器。最后,当你增加你所需要的数据生成,系统能够处理体积和连接将数据集中存储库。
幸运的一些国家现在面临的挑战是一个阳性样品的大幅下降。当受案量很高,积极丰富,很容易选择样本低Ct样本序列。高效价下降影响样品高灵敏度方法的优先级高的方法。
虽然通常认为增加吞吐量要求大容量测序仪,它实际上是技术上的挑战来填补这些机器。每个样品必须与索引标记(用于识别来自不同样本的数据),和有有限数量的索引可用。产生成千上万的样品具有独特的标签是需要时间和精力的。此外,大容量测序往往长时间运行,生成数据。所以有一个平衡的速度和成本,试图加载更多的样本之间单个机器或分布在几个较小的机器样品保存几小时(后者选择也减少了需要这些索引)。
问:你能告诉我们更多关于吗午夜面板吗?这种方法之间的区别吗?
ND:午夜面板*由Drs尼基释放和新西兰梅西大学奥林Salinder指定仅供研究使用。原来的方法适用于与牛津纳米孔测序平台。专家组由多重PCR引物组,复制一个系列1200个基点的扩增子。引物是分成两个池创建SARS-CoV-2基因组片段重叠的设计。这将导致更少的扩增子需要覆盖基因组。,随着时间的推移,甚至导致更多的报道。此外,引物结合位点越少意味着有一个低概率的新变种抑制引物结合导致扩增子的辍学生。
久扩增子可能更有吸引力,有平衡的功能酶逆转录酶病毒RNA复制到所需(DNA)复制足够大的区域允许后续放大。午夜面板平衡这扩增子长度和逆转录酶功能的挑战。扩增子已经使用的时间越长在太平洋生物科学测序机器。此外,扩增子序列库很容易转换成Illumina公司测序兼容库通过碎片(酶或声波降解法)。
问:你认为将来使用的流行影响了测序项目公共卫生吗?
ND:回顾过去,我们已经意识到SARS-CoV-2比最初认为的早些时候开始流传世界,使控制病毒的不断追赶的游戏。鉴于呼吸道病毒能迅速蔓延,同时也导致重叠症状,一些科学家急于使用公正的方法来不断监测样本呼吸道疾病住院治疗。PCR和免疫抗体测试是适合为已知的传染性病原体提供是/否的答案,但是测序是更好的适合的广泛监督的类型需要检测一种新型病毒的快速传播或新变种。
我相信大多数科学家参与病毒样本测序将非常有利于构建持续监视程序。我们开始看到的迹象,这与英国和德国政府最近宣布长期全球监测项目与世界卫生组织合作。不同于以往的监测,这些有特定的目标排序的病原体。我就不会被认为是前一段时间是污水测试。我认为这可能是另一个将帮助识别和跟踪病原体的大道。测试废水将不是一个患者的立场测量但焦爆发的警告我们可能在其他形式的监督可能捕获事件。和这些样品的复杂性需要挥动平台和试剂的使用现在和未来。
尼克·唐尼与安娜·麦克唐纳说,科学技术网络作家。188金宝搏备用
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