Это может быть будущее диагностического тестирования распространенных инфекций и может оказаться важным инструментом для понимания новых вирусов и борьбы с ними. Генетическое секвенирование следующего поколения – или секвенирование следующего поколения (NGS) – становится все более распространенным в исследованиях, хотя до сих пор широко не доступно. В Медицинской школе UNC это часть исследовательского сотрудничества, направленного на лучшее понимание вирусных инфекций легких, включая COVID-19 – новый коронавирус, охватывающий мир.
"Мы можем использовать NGS, который обнаруживает все вирусы в конкретном образце от пациента, чтобы убедиться, что наши текущие тесты работают правильно и идентифицируют вирус COVID-19," сказал Дирк Диттмер, доктор философии.D., директор Центра вирусной геномики UNC и член Комплексного онкологического центра Линебергера.
NGS не только идентифицирует все вирусы, присутствующие в образце, но и последовательности или декодирует ДНК вирусов. Возможность просеивать геномный код вируса дает представление о том, сколько ему лет, откуда он появился и мутирует ли он.
"Это похоже на снятие отпечатка пальца вируса," Диттмер сказал. "Это позволяет нам изучить образец и глубже взглянуть на то, что мы находим. Это может помочь нам узнать многое, в том числе о том, почему одни люди заболевают вирусом, а другие – нет."
Стандартные диагностические тесты, используемые для быстрого выявления гриппа или респираторных инфекций, ищут только ограниченное количество заранее определенных вирусов и не предоставляют информации, кроме положительного или отрицательного результата. То же самое и с тестами, разработанными для диагностики COVID-19. Тест, разработанный исследователями UNC, ищет одну часть последовательности гена вируса, которая вызывает новый коронавирус.
"Поскольку мы смотрим только на одну последовательность гена вируса, мы должны постоянно отслеживать изменения в этой последовательности гена, чтобы быть уверенными, что наш тест по-прежнему надежен," сказала Мелисса Миллер, доктор философии.D., директор Лаборатории микробиологии и молекулярной микробиологии Медицинского центра UNC. "NGS поможет нам в этом."
Миллер и Диттмер сотрудничают, чтобы тесты на COVID-19 были максимально точными. После того, как UNC прошел процесс подтверждения FDA для их тестирования – получение первых пяти положительных и первых пяти отрицательных результатов, подтвержденных лабораторией общественного здравоохранения Северной Каролины – первые 100 положительных образцов будут отправлены в лабораторию Диттмера для дальнейших исследований по секвенированию.
"Это, безусловно, помогает нашим общим знаниям о болезни COVID-19 и коинфекциях других вирусов, которые могут там присутствовать," Миллер сказал.
Диттмер и Уильям А. Фишер, доктор медицины, профессор отделения легочных заболеваний и реанимации, является авторами исследования, опубликованного в этом месяце в журнале Influenza and Other Respiratory Viruses. Ведущий автор исследования – Субхашини А. Селлерс, доктор медицинских наук, доцент кафедры легочных болезней и реаниматологии. Целью исследования было выявить бремя респираторных заболеваний для людей, живущих с ВИЧ. Чтобы убедиться, что все вирусы и бактерии были учтены в образцах, Диттмер и его коллеги сравнили чувствительность NGS со стандартным диагностическим тестированием на вирусы короны, вирусы гриппа и другие инфекции у людей, живущих с ВИЧ, у которых были респираторные симптомы.
"Мы использовали NGS, потому что есть опасения, что люди с ВИЧ восприимчивы к вирусам, которые обычно не входят в список патогенов, используемый в стандартном тестировании медицинской помощи," сказал продавец. "В нашем стандартном тестировании мы обнаружили штамм риновируса, но когда его генетически секвенировали, мы увидели, что он более уникален, чем обычные штаммы, которые мы видим. NGS может помочь нам отслеживать такую информацию, которая важна для быстрого обнаружения и отслеживания новых инфекций и вспышек заболеваний в сообществах."
"Когда дело доходит до новых вирусов, вы можете определить генетическую последовательность вируса и сравнить ее с базой данных всех известных вирусов," Диттмер сказал. "Используя генетическое секвенирование, исследователи ранее обнаружили, что ближайшим “ родственником ” COVID-19 был коронавирус, обнаруженный у летучих мышей."
Диттмер работает над клиническим испытанием с использованием NGS, чтобы гарантировать точность тестирования COVID-19 в более крупном масштабе. Тем временем его лаборатория продолжит сотрудничество с доктором. Миллер.
Диттмер сказал, "Это пример того, как отличная исследовательская среда на UNC SOM позволяет нашему сообществу объединиться и внести свой вклад в более широкие усилия в области общественного здравоохранения."