Britse virusonderzoekslaboratoria proberen het wereldwijde netwerk van variabelen te versterken

LONDEN (AP) – Airconditioners piepen constant in het laboratorium van het Wellcome Sanger Institute, om de hitte tegen te gaan van rijen hightech sequencing-machines die zeven dagen per week draaien om het genetische materiaal van COVID-19-gevallen van over de hele wereld te analyseren wereld. Verenigd Koningkrijk

Het laboratorium is een voorbeeld van hoe Britse wetenschappers tijdens een pandemie een genetisch sequencingproces hebben ontwikkeld, waardoor de tijd en de kosten voor het genereren van een unieke genetische vingerafdruk voor elk geanalyseerd coronavirusgeval zijn verminderd. Dat maakte het VK een wereldleider op het gebied van COVID-19-sequencing, het helpen van volksgezondheidsinstanties om de verspreiding van nieuwe varianten te volgen, vaccins te ontwikkelen en te beslissen wanneer een lockdown moet worden opgelegd.

Maar nu hebben onderzoekers van het Sanger Institute in Cambridge en laboratoria in het VK een nieuwe missie: delen wat ze hebben geleerd met andere wetenschappers omdat COVID-19 zich niets aantrekt van landsgrenzen.

De ommicron-variant die nu een nieuwe golf van infecties over de hele wereld aanwakkert, toont de noodzaak van wereldwijde samenwerking aan, zegt Ewan Harrison, senior onderzoeker bij Sanger. Omicron werd voor het eerst geïdentificeerd door wetenschappers in Zuid-Afrika die hun resultaten snel publiceerden, waardoor de volksgezondheidsinstanties over de hele wereld de tijd kregen om zich voor te bereiden.

Omdat gevaarlijke mutaties van het virus overal kunnen voorkomen, moeten wetenschappers de evolutie ervan overal volgen om iedereen te beschermen, zei Harrison, parallel aan de noodzaak om vaccinaties in de derde wereld te versnellen.

“We moeten wereldwijd voorbereid zijn”, zei hij. “We kunnen geen hek om een ​​land of een deel van de wereld zetten, want daarmee red je het niet.”

Groot-Brittannië maakte vroeg in de pandemie een prioriteit van de sequentiebepaling nadat professor Sharon Peacock van de Universiteit van Cambridge de sleutelrol die het zou kunnen spelen in de strijd tegen het virus schetste en overheidsfinanciering won voor een nationaal netwerk van wetenschappers, laboratoria en testcentra, bekend als de COVID-19 Genomics Brits consortium. Hierdoor kon het VK de academische en wetenschappelijke expertise mobiliseren die was opgebouwd sinds Britse onderzoekers in 1953 voor het eerst de chemische structuur van DNA bepaalden.

Het consortium ondersteunt nu inspanningen om wereldwijde sequencing-inspanningen te bevorderen door middel van een trainingsprogramma gericht op onderzoekers in ontwikkelingslanden. Met financiering van de Britse regering zijn het consortium en Wellcome Connecting Science van plan om online cursussen aan te bieden over het nemen van monsters en het delen van gegevens en om samen te werken met instanties voor de volksgezondheid om onderzoekers te helpen bij het opzetten van nationale monsterprogramma’s.

“Er is ongelijke toegang tot sequencing over de hele wereld, en (het project) zet zich in om bij te dragen aan inspanningen om die kloof te overbruggen”, zei de groep, die plannen aankondigde om de eerste cursussen begin dit jaar aan te bieden.

Door zoveel mogelijk positieve gevallen te rangschikken, hopen onderzoekers zorgwekkende variabelen zo snel mogelijk te identificeren, en vervolgens hun verspreiding te volgen om gezondheidsfunctionarissen vroegtijdig te waarschuwen.

Het VK heeft meer COVID-19-sequenties bij het Global Clearinghouse ingediend dan enig ander land dan de VS en heeft een groter deel van zijn gevallen gesequenced dan enig groot land wereldwijd.

Onderzoekers in het VK hebben 1,68 miljoen sequenties verstrekt, die 11,7% van de gemelde gevallen dekken, volgens gegevens die zijn verzameld door GISAID, die een snelle uitwisseling van informatie over COVID-19 en griep bevordert. De Verenigde Staten hebben 2,22 miljoen sequenties verstrekt, of 3,8% van de gemelde gevallen.

De meeste landen doen wat sequencing, maar de grootte en snelheid variëren sterk. Terwijl 205 rechtsgebieden sequenties delen met GSAID, deelt meer dan de helft van hen sequenties en deelt ze minder dan 1% van hun totale zaken.

In de afgelopen twee jaar hebben laboratoria in het VK hun proces voor het verzamelen en analyseren van COVID-19-monsters verbeterd om te lijken op just-in-time productiestrategieën. Specifieke protocollen dekken elke stap – van uitstrijkje tot volgordebepaling tot rapportage – inclusief systemen om ervoor te zorgen dat de voorraden op het juiste moment op de juiste plaats zijn om de werkstroom in stand te houden.

Dit heeft geholpen om de kosten van het analyseren van elk genoom met 50% te verlagen, terwijl de tijd van monster tot sequentiebepaling van drie weken is teruggebracht tot vijf dagen, aldus Wellcome Sanger.

Volgens Dr. Eric Topol, hoofd innovatieve geneeskunde bij Scripps Research in San Diego, Californië, is het vergroten van de sequencingcapaciteit als het bouwen van een pijpleiding. Naast de aanschaf van dure sequentiemachines, hebben landen behoefte aan voorraden chemische reagentia, opgeleid personeel om het werk te doen en sequenties te interpreteren, en systemen om ervoor te zorgen dat gegevens snel en transparant worden gedeeld.

Al deze onderdelen op hun plaats krijgen, zei Topol, was een uitdaging voor de Verenigde Staten, om nog maar te zwijgen van de ontwikkelingslanden.

Hij zei dat genetische sequencing “als een instrument voor wereldwijde surveillance essentieel is, omdat veel van deze lage- en middeninkomenslanden niet over sequencing-mogelijkheden beschikken, vooral niet binnen een redelijke termijn”. “Dus het idee van een helpende hand van Wellcome is geweldig. Dat hebben we nodig.

In het ultramoderne laboratorium van Wellcome Sanger komen voortdurend monsters uit het hele land. Laboratoriumassistenten bereiden het genetische materiaal zorgvuldig voor en laden het op platen die worden ingebracht in sequencing-eenheden die het unieke DNA van elk monster decoderen. De wetenschappers analyseren vervolgens de gegevens en vergelijken deze met vooraf geselecteerde genomen om mutaties te volgen en te kijken of er nieuwe trends opkomen.

Omdat COVID-19 voortdurend muteert, zei Harrison, is de prioriteit om nieuwe, gevaarlijkere varianten te onderzoeken, waaronder varianten die mogelijk resistent zijn tegen vaccins. De informatie is belangrijk om onderzoekers te helpen bestaande vaccins aan te passen of nieuwe te ontwikkelen om het steeds veranderende virus te bestrijden.

Harrison prees Zuid-Afrika voor zijn werk aan de zeer overdraagbare ommicronvariant en voor het snel delen van zijn onderzoek met internationale autoriteiten. Helaas hebben veel landen toen het reizen naar Zuid-Afrika beperkt, wat de economie schade toebracht.

Harrison zei dat ontwikkelingslanden moeten worden aangemoedigd om gegevens over nieuwe variabelen te publiceren zonder angst voor economische gevolgen, omdat het straffen van landen als Zuid-Afrika het delen van informatie die nodig is om COVID-19 en toekomstige pandemieën te bestrijden, alleen maar zal belemmeren.

“Het belangrijkste is natuurlijk deze constante routinematige monitoring,” zei hij. “En ik denk dat de belangrijkste stap nu is om dat wereldwijd te vergroten.”

Dat betekent voorlopig ook veel werk, elke dag, om te blijven kijken. Dergelijke waakzaamheid heeft zijn voordelen, zei Tristram Bellerby, directeur van het laboratorium.

“Het was goed om te zien dat ons werk waardevol was bij het vinden van deze nieuwe variabelen”, zei hij. “Ik hoop dat het ons op een gegeven moment zal helpen om uit deze situatie te komen waarin we ons bevinden.”

____

Volg alle verhalen van Associated Press over de epidemie op https://apnews.com/hub/coronavirus-pandemic.

Danica Kirka, The Associated Press