UNC-Labor nutzt genetische Sequenzierung, um Geheimnisse des COVID-19-verursachenden Virus zu lüften

Veröffentlichungsdatum: 23. Oktober 2020

KAPELLE HÜGEL – EIN Studie veröffentlicht In Zellberichte zeigt, wie die genetische Sequenzierung der nächsten Generation Mutationen im SARS-CoV-2-Virus verfolgen kann, was tatsächlich bei der Übertragungsverfolgung, der Genauigkeit diagnostischer Tests und der Wirksamkeit von Impfstoffen helfen kann.

„Sobald Sie die genetische Sequenz des Virus mit Next Generation Sequencing (NGS) haben, können Sie weitere Fragen stellen“, sagte Dirk Dittmer, PhD, Professor für Mikrobiologie und Immunologie an der UNC School of Medicine und leitender Autor der Studie. „Wo haben wir diese genaue Sequenz schon einmal gesehen? Stammt sie aus einem anderen Staat oder Land? Wann ist dieser Patient dorthin gereist und wer könnte sie sonst noch haben?“

Laut Dittmer ist diese Art der Virusüberwachung auch bei diagnostischen Tests wichtig. Viele der zur Diagnose von COVID-19 entwickelten Tests suchen nach einem Teil der Gensequenz, der das neuartige Coronavirus verursacht. Wenn diese Sequenz mutiert, ist der Test nicht mehr genau und die Ergebnisse werden beeinträchtigt. Dittmer sagt, dass sein Team im Rahmen seiner Studie Variationen in der genetischen Sequenz des Virus gefunden habe, aber glücklicherweise befand sich keine der Variationen in dem Teil des Virus, auf den gängige diagnostische Tests abzielen.

„Wir sind jedoch besorgt über zukünftige Mutationen“, sagte Dittmer. „Es liegt in der Natur eines Virus, zu mutieren. Veränderungen in anderen Bereichen der genetischen Sequenz können nicht nur Tests stören, sondern auch die Wirksamkeit von Impfstoffen beeinträchtigen.“

Aus diesem Grund arbeitet Dittmers Labor mit mehreren anderen Laboren an der UNC-Chapel Hill zusammen, um auf dem Laufenden zu bleiben, welche Änderungen an den Testprotokollen und der möglichen Impfstoffentwicklung vorgenommen werden sollten, falls überhaupt welche vorgenommen werden sollten. Dittmers Labor erhält positive SARS-CoV-2-Proben aus dem Labor von Dr. Melissa Miller, Leiterin der Labore für Mikrobiologie und Molekularmikrobiologie am UNC Medical Center, wo der COVID-19-Diagnosetest der UNC entwickelt und am 16. März eingeführt wurde.

„Da wir nur eine Gensequenz des Virus untersuchen, haben wir der FDA mitgeteilt, dass wir diese Gensequenz kontinuierlich auf Veränderungen überwachen werden, damit wir sicher sein können, dass unser Test weiterhin zuverlässig ist“, sagte Miller, ein Co-Autor der Studie. „NGS wird uns dabei helfen.“

Dittmers jüngste Studie ist die größte, die sich auf Vorstädte und ländliche Gemeinden konzentriert. Den Forschern gelang es, die Mutationslandschaft der Fälle zu rekonstruieren, die im UNC Medical Center in Chapel Hill, North Carolina, einem Zentrum der tertiären klinischen Versorgung, beobachtet wurden. Vom 30. März bis zum 8. Mai wurden 175 Proben von bestätigten COVID-19-positiven Patienten analysiert.

Von den getesteten Proben enthielt 57% die in ähnlichen Studien festgestellte Spike-Variante D614G. Das Vorhandensein dieser Variante ist mit einer höheren Genomkopienzahl verbunden und ihre Prävalenz hat im Laufe der Pandemie zugenommen. Die in diesen Proben gefundenen genetischen Variationen stützen auch die Hypothese, dass die Mehrheit der Fälle in North Carolina von Menschen stammt, die innerhalb der USA und nicht international unterwegs waren.

Mit einem Zuschuss des NC Policy Collaboratory an der UNC-Chapel Hill wird Dittmers Labor bis Ende 2020 weiterhin NGS zur Verfolgung des SARS-CoV-2-Virus verwenden. Ziel ist es, jeden Patienten in den UNC-Krankenhäusern mit Grippe- oder Atemwegssymptomen für einen COVID-19-Diagnosetest zu registrieren. Diese Proben werden sequenziert und zusammengestellt, um ein umfassendes Profil aller Viren zu erstellen, die diese Patienten in sich tragen. Diese Informationen werden einer Forschergemeinschaft weiterhin im Kampf gegen SARS-CoV-2 und potenziell neuartige Coronaviren helfen.

Dittmer ist außerdem Mitglied des UNC Lineberger Comprehensive Cancer Center. Zu den Co-Autoren dieser Studie gehören Ralph Baric, Ryan McNamara, Carolina Caro-Vegas, Justin Landis, Razia Moorad, Linda Pluta, Anthony Eason, Cecilia Thompson, Aubrey Bailey, Femi Cleola Villamor, Philip Lange, Jason Wong, Tischan Seltzer, Jedediah Seltzer, Yijun Zhou, Wolfgang Vahrson, Angelica Juarez, James Meyo, Tiphaine Calabre, Grant Broussard, Ricardo Rivera-Soto, Danielle Chappell und Blossom Damania, alle mit der UNC-Chapel Hill verbunden.

Diese Arbeit wurde durch die öffentlichen Gesundheitszuschüsse CA016086, CA019014 und CA239583 an DPD finanziert. Weitere Mittel wurden vom University Cancer Research Fund und der UNC School of Medicine bereitgestellt.

(C) UNC

Originalquelle des Artikels: WRAL TechWire