Инструмент наблюдения может обнаружить быстро распространяющиеся варианты SARS-CoV-2 до того, как они появятся
Исследователи разработали мощный инструмент, который может обнаруживать варианты SARS-CoV-2 с высоким потенциалом передачи до того, как они станут широко распространенными. Этот подход может существенно поддержать усилия общественного здравоохранения по контролю вспышек и помочь выявить новые варианты, требующие более тщательного мониторинга.
Проанализировав миллионы последовательностей вирусных геномов со всего мира, группа ученых под руководством Института инфекций и иммунитета Питера Доэрти (Институт Доэрти) и Питтсбургского университета обнаружила специфические мутации, которые придают вирусу SARS-CoV-2 «резкий импульс» к распространению.
«Среди тысяч мутаций SARS-CoV-2 мы выявили небольшое количество, которое увеличивает способность вируса распространяться», — сказал профессор Мэтью Маккей, руководитель лаборатории в Институте Доэрти и будущий научный сотрудник ARC на кафедре электротехники и электронной инженерии в Мельбурнском университете, а также один из ведущих авторов исследования, опубликованного в Nature Communications .
Многие из этих ключевых мутаций находятся в белке шипа, который помогает вирусу проникать в клетки человека и является целью антител. Но команда также обнаружила важные мутации в других, менее изученных частях вируса, которые усиливают его способность связываться с клетками человека, уклоняться от иммунной системы или изменять структуру белка.
«Наш подход математически прост, но при этом очень эффективен», — добавил профессор Маккей. «В отличие от предыдущих методов, наша модель использует данные геномного надзора, чтобы точно определить мутации, приводящие к распространению определенных вариантов, даже если они появляются лишь в небольшой доле случаев».
Хотя эта новая модель ориентирована исключительно на SARS-CoV-2, исследователи полагают, что ее можно адаптировать для изучения передачи других патогенов, таких как грипп.
«Это один из первых практических инструментов, позволяющих систематически количественно оценить, как отдельные мутации влияют на передачу вируса в глобальном масштабе», — сказал доцент Джон Бартон из Питтсбургского университета, один из ведущих авторов исследования.
«Наш метод подобен увеличительному стеклу для вирусной эволюции, помогая системам общественного здравоохранения выявлять и отслеживать высококонтагиозные варианты до того, как они получат широкое распространение.
«Мы не только можем более эффективно отслеживать SARS-CoV-2, но и адаптировать наш метод для изучения эволюции других патогенов, что поможет нам опережать будущие вспышки. Это мощный инструмент для глобальных усилий по борьбе с новыми заболеваниями».