L'Arizona COVID-19 Genomics Union suit les séquences du génome du SRAS-CoV-2

Les premiers résultats rapportés par l'Arizona COVID-19 Genomics Union (ACGU) suggèrent qu'à la suite du premier cas signalé de COVID-19 en Arizona fin janvier, l'État n'a connu aucun cas non détecté et était exempt de COVID jusqu'à ce qu'au moins 11 incursions distinctes se produisent entre la mi-février et le début avril.

Les résultats publiés paraissent dans la revue scientifique mBio .

Professeur à l'Institut de recherche en génomique translationnelle (TGen), une filiale de City of Hope, Université de l'Arizona du Nord (NAU), Université de l'Arizona (UArizona), et l'Arizona State University (ASU) ont lancé l'ACGU en avril dans le but exprès de suivre l'agent causal de COVID-19, SARS-CoV-2 :comment il évolue et comment il se propage, à l'intérieur et à l'extérieur de l'Arizona.

L'ACGU a séquencé les génomes du SRAS-CoV-2 dans autant d'échantillons de patients positifs pour le virus en Arizona que possible, et travailler avec les responsables de la santé publique de l'Arizona, appliqué les résultats aux efforts déployés à l'échelle de l'État pour tester et suivre les patients, ainsi que fournir des conseils aux décideurs publics de l'Arizona.

Action rapide des responsables de la santé publique de l'ASU et du comté de Maricopa, Les scientifiques de l'ACGU sont d'accord, a probablement gardé le premier patient COVID-19 identifié en Arizona – un étudiant qui venait de rentrer du Hubei, la province chinoise d'où la maladie est originaire - d'avoir déclenché une épidémie, et a empêché l'Arizona de devenir un épicentre précoce de la contagion.

« C'est un excellent exemple de la façon dont une réponse de santé publique rapide et approfondie peut réussir à prévenir la propagation de cette maladie, " a déclaré le directeur de l'ACGU, le Dr Paul Keim, Professeur de sciences biologiques et titulaire de la chaire Cowden en microbiologie à la NAU et directeur exécutif du Pathogen and Microbiome Institute de la NAU.

"Des mesures similaires pourraient être prises lors de l'élaboration des efforts futurs pour rouvrir les entreprises et les écoles, même si le virus continue de circuler et que les gens restent sensibles, " a ajouté Keim, qui est également professeur émérite et codirecteur de la division Pathogen and Microbiome de TGen.

Dr Michael Worobey, co-fondateur de l'ACGU et directeur du département d'écologie et de biologie évolutive de l'Université de l'Arizona, est d'accord.

"C'est une combinaison du patient faisant les bonnes choses pour s'isoler et être conscient qu'il a peut-être eu cette maladie, et les responsables de la santé publique font tout ce qu'il faut. L'arrêt d'une incursion de COVID-19 a été une victoire pour l'État de l'Arizona, " dit le Dr Worobey.

Cela a permis à l'Arizona de gagner un temps précieux pour les efforts de préparation. Le premier cas signalé de transmission « communautaire » s'est produit en Arizona début mars, suite à l'épidémie de l'État de Washington découverte en février.

Plus de 80% des séquences du génome du SRAS-CoV-2 des cas de COVID-19 de l'Arizona descendent d'au moins 11 lignées distinctes qui circulaient initialement largement en Europe, et par les voyages ont depuis dominé l'épidémie à travers les États-Unis. Aucun des groupes de transmission observés n'est épidémiologiquement lié au cas d'origine lié au voyage en Arizona, suggérant un isolement et une quarantaine précoces réussis.

L'ACGU utilise des séquenceurs de pointe, workflows d'analyse informatique personnalisés, et des superordinateurs pour déterminer la séquence du génome à ARN du virus, qui est un peu moins de 30, 000 bases de long. En revanche, il y a près de 3 milliards de bases dans le génome humain, qui déterminent des traits aussi simples que la couleur des yeux et des cheveux, et aussi complexe que la propension d'un individu au cancer et à d'autres maladies.

TGen a jusqu'à présent séquencé les génomes du SARS-CoV-2 de près de 3, 000 échantillons positifs au COVID-19 pour l'ACGU, et un séquençage supplémentaire a été effectué à l'ASU et à l'UArizona, parmi plus de 200, 000 cas positifs en Arizona, ce qui en fait l'un des efforts de ce type les plus robustes du pays. L'ACGU reçoit des échantillons de l'Arizona collectés par l'État, comté, systèmes de santé tribaux et privés.

Les scientifiques de l'ACGU profitent de petits changements ou mutations dans le génome du virus, qui se produisent naturellement au fil du temps à mesure que le virus se reproduit, pour suivre la propagation du virus. En comparant les mutations observées en Arizona à celles présentes dans les souches circulant à travers le monde, ils peuvent déterminer quand et d'où le virus a été introduit en Arizona.

À l'aide d'analyses d'horloge moléculaire, les chercheurs ont découvert que la majorité des séquences de l'Arizona sont représentées par deux lignées - et plusieurs sous-lignées - dont la plupart ont probablement été introduites lors de voyages intérieurs, mais avec quelques preuves d'importation internationale.

« A travers l'ACGU, nous mobilisons une expertise en virologie, génomique, l'évolution et la bioinformatique de tout l'Arizona afin de distiller rapidement ces données génomiques en informations exploitables qui peuvent compléter la réponse de l'État en matière de santé publique, ", a déclaré le Dr Keim. "Ces résultats démontrent la puissance de la recherche des contacts en santé publique et de l'auto-isolement à la suite d'un test positif pour endiguer la vague d'infections à l'avenir."

Dr David Engelthaler, Directeur de TGen North à Flagstaff, qui comprend la branche maladies infectieuses de l'institut, a déclaré que les premiers résultats de l'ACGU montrent comment chaque communauté, chaque État écrit sa propre histoire sur ce qui se passe dans la pandémie de COVID-19.

"Nous devons comprendre toutes ces intrigues qui nous ont conduits là où nous en sommes maintenant, " a déclaré le Dr Engelthaler, un autre des co-fondateurs de l'ACGU. "Une fois que cette maladie a été détectée en Arizona le 26 janvier, la santé publique est immédiatement intervenue pour s'assurer que tous les contacts étaient identifiés, des échantillons ont été prélevés et le patient a été surveillé de très près pendant les deux semaines suivantes pour s'assurer qu'il n'y avait plus de cas."

Dans les mois à venir, il a dit, il sera nécessaire de suivre les flambées de COVID-19 et de construire des murs épidémiologiques autour de chaque cas, surtout pour les personnes les plus à risque :personnes de plus de 65 ans, ceux des établissements de soins de longue durée, prison, et ceux qui ont des problèmes de santé préexistants.

"Quand tu n'as pas d'yeux là-dessus, lorsque vous n'avez pas de recherche de contacts, alors il peut très facilement passer d'une personne à l'autre, " a déclaré le Dr Engelthaler. " Il est vraiment utile pour les décideurs publics de prendre des décisions informées localement. "

Dr Efrem Lim, un virologue qui dirige l'équipe ASU, a déclaré que les données de séquence du génome du SRAS-CoV-2 peuvent donner aux prestataires de soins de santé et aux décideurs publics un avantage dans la lutte contre la pandémie.

Le suivi de la transmission du virus et de ses mutations garantit que les thérapies et les vaccins en cours de développement sont sur la bonne voie. Nous avons maintenant une idée de ce à quoi ressemble le virus SARS-CoV-2 dans nos communautés au niveau de la séquence. »

Dr Efrem Lim, Virologue et professeur adjoint, Institut de Biodesign, Université de l'État d'Arizona

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