Технология секвенирования SARS-CoV-2 успешно применена для мониторинга арбовирусов в Сан-Паулу

Технология, использованная для рекордно быстрого секвенирования SARS-CoV-2 в начале пандемии COVID-19, успешно протестирована для мониторинга арбовирусов и болезней, переносимых в основном комарами.

В статье в журнале Microbial Genomics исследователи из Института Пастера в Сан-Паулу (Бразилия) и Университета Сан-Паулу (USP) совместно с коллегами из Университета Бирмингема (Великобритания) описывают использование технологии для секвенирования вирусной РНК и ДНК из насосавшихся крови комаров, собранных в городе Сан-Паулу. Цель — выяснить, как циркулируют арбовирусы, чтобы прогнозировать будущие вспышки денге, зики, чикунгуньи, желтой лихорадки и других болезней.

Как это работает

Секвенирование нанопорами позволяет проводить анализ длинных фрагментов ДНК или РНК в реальном времени. Метод основан на регистрации мельчайших изменений электрического тока, когда нуклеотиды одноцепочечной молекулы ДНК проходят через нанопору (отверстие диаметром порядка 1 нанометра, образованное трансмембранными белками). Характер изменения тока уникален для каждого нуклеотида, что и позволяет определить последовательность.

Тестирование в "горячей точке" биоразнообразия

Протокол был разработан исследователями из Бразильско-британского центра по арбовирусам (CADDE). Технологию протестировали на образцах комаров, собранных в 2015 году в зоопарке Сан-Паулу — контролируемом месте с огромным разнообразием животных, людей и птиц, включая перелетных.

Впервые с помощью одного портативного устройства удалось идентифицировать не только вид комара и вирус в образце, но и источник крови в его пищеварительном тракте (хозяина). Раньше на классический анализ каждого комара уходили недели, новая методология позволяет проводить молекулярную идентификацию в реальном времени.

Значение и перспективы

  • Быстрота и эффективность: Технология доказала свою пригодность для быстрого и эффективного исследования арбовирусов.
  • Портативность: Позволяет искать патогены в удаленных районах.
  • Раннее предупреждение: Метод может лечь в основу системы раннего обнаружения, выявляя арбовирусы до их распространения среди людей, что поможет предвосхищать будущие эпидемии.
  • Расширенный анализ: Сочетание информации о генетическом разнообразии комаров и динамике передачи вирусов открывает возможности для обнаружения новых арбовирусов и их переносчиков, а также идентификации животных-хозяев, что указывает на риски передачи вирусов человеку (спилловера).

Как отметили авторы, успешный тест отслеживания арбовирусов открывает дверь для новых исследований и открытий.