从Delta到Omicron,以下是科学家如何知道哪些冠状病毒变种正在美国传播

在南非首次报道,omicron变体迅速接管了全球冠状病毒景观2021年11月下旬.美国成了第24个国家报告omicron感染的情况卫生官员宣布2021年12月1日,在加利福尼亚州的患者中鉴定了新菌株。

科学家如何知道冠状病毒的版本存在?他们有多迅速看到哪些病毒型在人口中正在进行进入?

亚历山大Sundermann李哈里森流行病学家研究新方法为了爆发检测.在这里,他们解释了基因组监测系统如何在美国工作以及为什么知道哪些病毒变异是循环的重要意义。

什么是基因组监测?

基因组监测为SARS-COV-2提供了预警系统。同样的方式烟雾报警有助于消防员知道火灾爆发的地方,基因组监测有助于公共卫生官员看到哪些冠状病毒变种突破在哪里。

实验室序列冠状病毒样品中的基因组,从患者的Covid-19测试中取出。这些是诊断PCR测试SARS-COV-2回来阳光.然后科学家能够从病毒的基因组中讲解冠状病毒变异感染患者。

通过测序足够的冠状病毒基因组,科学家能够建立一个代表性的图片,该代表图片在整体中循环变体。一些变体具有遗传突变,其具有对防治和治疗Covid-19的影响。因此,基因组监测可以为正确的对策提供决策 - 帮助控制并在蔓延之前放火。

例如omicron变异有突变,减少现有的Covid-19疫苗工作有多工作。作为回应,官员建议加强注射加强保护。类似地,OMICRON中的突变降低了一些单克隆抗体的有效性,其用于预防和治疗高危患者的Covid-19。了解哪些变型是循环的,因此对于确定哪种单克隆抗体可能是有效的至关重要。


基因组监测如何在美国工作?

美国疾病控制和预防中心领导了一个名为“国家SARS-CoV-2毒株监测”(NS3)系统。它每周从美国各地的州立公共卫生实验室收集大约750个sars - cov -2阳性样本,独立于CDC的努力,商业、大学和卫生部门的实验室对其他样本进行测序。

每种类型的实验室在基因组监测方面都有自己的优势。商业实验室可以快速地对大量测试进行排序。学术合作伙伴可以提供研究专长。公共卫生实验室可以为了解当地的传播动态和疫情提供信息。

无论来源如何,序列数据通常是公开的,因此有助于基因组监测。

跟踪哪些数据?

当实验室序列SARS-COV-2基因组时,它将结果上传到包括冠状病毒标本被收集的时间和地点的公共数据库。

共享禽流感数据(GISAID)的开放式全球倡议是其中一个数据库的示例。科学家推出GISAID.在2008年,它提供了一种快速简单的方法来了解什么流感毒株在全球传播。自那时以来,GISAID不断发展,现已提供了获取SARS-CoV-2基因组序列的途径。

数据库将样本的遗传信息与收集的所有其他样本进行比较,并显示特定应变如何发展的情况。迄今为止,来自241个国家和地区的670万SARS-COV-2序列已上传到GISAID。

结合在一起,这种基因组监测数据的拼凑方式提供了美国的目前变体的图片,例如,2021年12月4日,CDC预计omicron占美国Covid-19案件的0.6%估计比例到2022年1月1日升至95%。监测结果给了人们一个强烈的警告,即这种变种是如何迅速地占据主导地位的,这使得研究人员能够研究哪种对策最有效。

然而,重要的是要注意,基因组监测数据通常是日期。服用Covid-19测试的患者之间的时间和上传到GISAID的病毒基因组序列可能是多天甚至几周。因为过程中的多个步骤,所以从收集到Gisaid的中位数时间在美国,从7天(堪萨斯州)到27天(阿拉斯加)不等。美国疾病控制与预防中心(CDC)使用统计方法来估计最近一段时间的不同比例,直到官方数据到来。

多少个COVID-19样本被测序?

2021年早些时候,美国疾病控制与预防中心和其他公共卫生实验室每周共对约1万个COVID-19样本进行测序。考虑到成千上万的病例在大多数大流行期间,每周都被诊断出,流行病学家认为这个数字是太小的比例提供完整的循环菌株的图片。最近,CDC和公共卫生实验室一直在排序近距离每周60,000例

尽管有这种改善,但在北达科他州的奥克拉荷马州的低于0.19%的低于0.19%的Covid-19案例的百分比仍然存在宽阔的差距。在过去的30天内

此外,美国总体序列比其他国家的综合序列更小,百分比百分比:美国的其他国家,2.3%。与美国新西兰的7.0%相比,14.8%,以色列17%。

哪些COVID-19测试被测序?

想象一下,如果研究人员在整个状态下收集了Covid-19的Covid-19测试。监控数据将偏向于该邻居中循环的变型,因为人们可能在本地传输相同的应变。系统甚至可能甚至没有注册另一个在不同城市中蒸汽的变体。

这就是为什么科学家们希望从一个地区收集不同的样本。在地理和人口统计学上具有代表性的随机抽样使研究人员能够很好地了解哪些变异占主导地位或在减少。


为什么美国的患者得不到不同的结果?

如果他们的样本被测序,患者通常没有通知结果。

首先,从标本采集到序列结果的时间间隔往往太长,使信息在临床上有用。许多患者在他们的变异被识别时,病情已经发展了很久。

其次,这些信息通常与病人护理无关。无论何种变异导致了COVID-19感染,治疗选择基本上是相同的。在某些情况下,医生可能会根据患者的变异选择最合适的单克隆抗体进行治疗,但这些信息通常可以从中收集到更快的实验室方法

随着2022年的开始,拥有一个强大的基因组监测项目比以往任何时候都更重要,它可以捕获任何下一个新冠病毒变种是。提供当前变体的代表图片和快速转机的系统是理想的。适当投资SARS-COV-2和其他病原体的基因组监测和数据基础设施将帮助美国对抗未来的Covid-19和其他传染病的波浪。

亚历山大Sundermann,流行病学的临床研究协调员和DRPH候选者,匹兹堡健康科学大学李哈里森流行病学、医学、传染病和微生物学教授匹兹堡健康科学大学

本文已重新发布对话在创造性的公共许可下。阅读原文

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