(vchal/iStock/Getty Images) Ak chcete sledovať zmeny v koronavírus ktoré by mohli preplňovať pandemický alebo znížiť účinnosť vakcín, vedci musia sekvenovať jeho genetický kód, aby katalogizovali potenciálne nebezpečné mutácie, keď sa objavia.
Ale tak málo krajín vykonáva a zdieľa dohľad, že odborníci sa rovnako obávajú mutácií, ktoré nevidia, ako tých, ktoré môžu.
Zverejnenie prvá genómová sekvencia SARS-CoV-2 v januári minulého roka, na samom začiatku pandémie, umožnil vedcom identifikovať ho ako nový koronavírus a začať vyvíjať diagnostické testovanie a vakcíny.
Odvtedy boli do verejných databáz nahrané desiatky tisíc sekvencií, čo umožnilo sledovať mutácie s takou mierou detailov a rýchlosťou, akou sa predtým nedosiahli.
Ale leví podiel týchto informácií pochádza len z jednej krajiny: Británie.
Od polovice januára GISAID – hlavná platforma na zdieľanie údajov pôvodne vytvorená na monitorovanie chrípky – dostala 379 000 sekvencií.
Z toho 166 000 bolo z Británie COVID-19 Genomics UK (COG-UK), partnerstvo medzi zdravotníckymi orgánmi a akademickými inštitúciami.
'Toto je prvýkrát, čo vidíme, ako sa patogén vyvíja v takomto rozsahu,' povedal Ewan Harrison, riaditeľ pre stratégiu a transformáciu v COG-UK a kolega z Wellcome Sanger Institute, kde sa robí veľká časť sekvenovania.
'Učíme sa, že tieto mutácie pribúdajú oveľa rýchlejšie, než sme si mysleli.'
V súčasnosti program sekvenuje 10 000 genómov týždenne – zhruba 6 percent známych prípadov v Británii, hoci to kolíše – a plánom je zdvojnásobiť to.
„Spojené kráľovstvo vyhodí všetkých ostatných z vody,“ povedala Emma Hodcroftová, epidemiologička z univerzity v Berne a spoluvývojárka Projekt sledovania vírusov Nextstrain .
'Pre mňa to bol mesiac pandémie spolu s vakcínami.'
Dánsko, poznamenala, tiež bežne sekvenuje a zdieľa údaje, ale informácie prichádzajúce z väčšiny ostatných krajín sú prinajlepšom sporadické.
Sekvenovanie identifikovalo odlišné varianty - kmene, ktoré získali zhluky nových mutácií - v Británii, Južnej Afrike a Brazílii v posledných týždňoch.
Nový, rýchlo sa šíriaci variant v Spojenom kráľovstve je „ako mini-pandémia v rámci pandémie“, povedal Harrison.
Ale bez systematického monitorovania, dodal, vedci možno stále neprišli na to, že ide o „menič hry“.
Šírenie variantu nezastavilo ani včasné varovanie – objavili ho v desiatkach krajín. Iným národom to však umožnilo pripraviť sa.
Bez varovania britských vedcov by svet pravdepodobne lietal naslepo, povedal Hodcroft.
„Ak by sa to rozširovalo v inej krajine, len by sme sa pozreli na ktorúkoľvek krajinu a povedali by sme: „Ach, majú zlý nárast prípadov, myslím, že ľudia nedodržiavajú pokyny,“ povedala pre AFP. .
Ďalšie varianty sa stali viditeľnými až vtedy, keď sa z miesta svojho pôvodu rozšírili do zahraničia.
Začiatkom tohto mesiaca napríklad nový kmeň – nesúci mutáciu, známy ako E484K, o ktorom sa vedci obávajú, že by mohol uniknúť imunite – bol identifikovaný v Japonsku u ľudí prichádzajúcich z Brazílie.
'Oči a uši'
The Svetová zdravotnícka organizácia povedal, že lepšia sekvenčná kapacita je celosvetovou prioritou.
Maria Van Kerkhove, WHO COVID-19 technický náskok nedávno opísal počet doteraz zdieľaných sekvencií ako „ohromujúci“, ale uviedol, že pochádzajú len z hŕstky krajín.
„Zlepšenie geografického pokrytia sekvencovaním je rozhodujúce pre to, aby svet mal oči a uši na zmeny v vírus “ povedala na online fóre.
Nové usmernenie WHO hovorí, že „revolúcia“ vo vyšetrovaní genómu vírusov pomohla vybudovať lepšie pochopenie všetkého Ebola na chrípku.
A teraz povedal: 'Po prvýkrát môže sekvenovanie genómu pomôcť riadiť reakciu verejného zdravia na pandémiu v takmer reálnom čase.'
Keď sa v roku 2002 začal šíriť ďalší koronavírus SARS, v prvom mesiaci boli verejne zdieľané iba tri varianty genómu a v treťom 31.
Tentoraz bolo niekoľko týždňov po objavení sa vírusu k dispozícii výskumníkom na celom svete šesť genómov. V priebehu šiestich mesiacov bolo publikovaných 60 000 variantov.
Pôvodne nový koronavírus nevykazoval veľkú genetickú diverzitu, povedal Hodcroft, aj keď „explodoval po celej Európe“ najmä kvôli rozsiahlemu cestovaniu.
Ale tento nedostatok mutácie bol sám o sebe dôležitým vodítkom.
'Boli sme schopní vidieť, že to naozaj vyzeralo, že má pôvod v Číne, pretože všetky ostatné sekvencie, ktoré boli detegované po celom svete, boli vnorené do rozmanitosti čínskych sekvencií,' povedala pre AFP.
Počas leta 2020 sa objavili nové kmene, ktoré nahradili predchádzajúce inkarnácie vírusu.
Vznikajúce mutácie
Pri vírusovej evolúcii treba očakávať mutáciea nastanú, keď patogén niekoho infikuje a začne sa replikovať.
Väčšina z týchto nových kmeňov neprináša vírusu žiadnu výhodu a niektoré sú dokonca škodlivé. Príležitostne však mutácia zvyšuje infekčnosť alebo spôsobuje závažnejšie ochorenie.
SARS-CoV-2 zachytáva zmeny pomalším tempom ako niektoré iné vírusy , Páči sa mi to HIV alebo chrípka. Ale čím viac ľudí vírus infikuje, tým väčšia je možnosť mutácie.
To sa stáva ešte pravdepodobnejšie u niekoho s chronickým ochorením – dlhodobé vystavenie oslabenému imunitnému systému dáva vírusu viac času na vytvorenie viacerých mutácií.
Harrison povedal, že takto sa nový variant objavil v Spojenom kráľovstve a výskumníci teraz sekvenujú testy od imunokompromitovaných pacientov, ako aj ľudí, ktorých vakcína zlyhala.
'Nová vízia'
Systematické celoštátne sekvenovanie dalo výskumníkom nové poznatky o prenose vírusov.
V jednom prípade to pomohlo identifikovať mikrobus ako vinníka epidémie v nemocnici.
V širšom meradle analýza desiatok tisíc sekvencií SARS-CoV-2, Vydaný v Veda tento mesiac zistili, že hojné cestovanie a dovoz vírusov do Spojeného kráľovstva na začiatku r epidémia nasadil viac ako tisíc prenosových línií.
Ďalším krokom je testovanie, ako rôzne mutácie ovplyvňujú prenos, závažnosť ochorenia a účinnosť vakcíny, a čo najrýchlejšie predpovedanie, ako by sa nový variant mohol správať.
The WHO povedal globálne sekvenovanie pomôže „lepšie pochopiť svet vznikajúcich patogénov a ich interakcie s ľuďmi a zvieratami v rôznych klimatických podmienkach, ekosystémoch, kultúrach, životných štýloch a biómoch“.
'Tieto poznatky budú formovať novú víziu sveta a otvoria nové paradigmy v prevencii a kontrole epidémií a pandémií.'
Ale sekvenovanie vo veľkom rozsahu je logisticky zložité.
'Boli týždne, keď veci nefungovali správne, pretože systémy budujete od nuly rýchlym tempom, uprostred pandémie,' povedal Harrison.
Sangerov inštitút uchováva desaťtisíce vzoriek, ktoré každý deň dostáva, v obrovských mraziarňach na prepravné kontajnery a musel vybudovať robotickú infraštruktúru, aby ich pomohol triediť.
Právne obavy znamenali, že COG-UK sa rozhodla zdieľať minimálne informácie o sekvenciách, aby ich zverejnila, povedal Harrison. Tento problém bol prekážkou pre iné krajiny, najmä tie, ktoré sú závislé od súkromných poskytovateľov zdravotnej starostlivosti, ktorí si ponechajú vlastníctvo údajov.
Náklady sú tiež výzvou v mnohých častiach sveta, ale Hodcroft povedal, že bohatšie štáty ako Spojené štáty a tie v Európe nemajú žiadne ospravedlnenie.
'Neexistuje žiadny dôvod, prečo by sme nemali koordinované sekvenčné reakcie, okrem... že sme sa to nerozhodli urobiť,' povedala.
©Francúzska mediálna agentúra