Αναπτύσσεται σύστημα έγκαιρης προειδοποίησης για μελλοντικές πανδημίες

Το σύστημα πρόκειται να χρησιμοποιηθεί για τον εντοπισμό επικίνδυνων νέων παραλλαγών κατά την εμφάνισή τους και να λειτουργήσει ως σύστημα έγκαιρης προειδοποίησης για νέες ασθένειες και μελλοντικές πανδημίες.

Η επιστημονική ομάδα, η οποία εδρεύει στο Ινστιτούτο Wellcome Sanger στο Cambridgeshire, σκοπεύει να καταστήσει την τεχνολογία φθηνή, εύχρηστη και επεκτάσιμη ώστε να παρέχει παγκόσμια επιτήρηση ενός ευρέος φάσματος ιών. Στους στόχους θα περιλαμβάνονται οι ιοί της γρίπης, ο αναπνευστικός συγκυτιακός ιός (RSV), οι κορονοϊοί και άγνωστοι προηγουμένως παθογόνοι μικροοργανισμοί.

Ο απώτερος στόχος του έργου που ονομάζεται Respiratory Virus and Microbiome Initiative (Πρωτοβουλία για τους ιούς του αναπνευστικού συστήματος και το μικροβίωμα) είναι η δημιουργία ενός συστήματος που θα χρησιμοποιεί τεχνολογία αλληλούχισης DNA για την ταυτοποίηση όλων των ειδών ιών, βακτηρίων και μυκήτων σε ένα μόνο δείγμα που συλλέγεται από ένα επίχρισμα μύτης από έναν ασθενή.

«Η Βρετανία βρισκόταν στην αιχμή του δόρατος της γονιδιωματικής επιτήρησης του Covid-19 και ήταν υπεύθυνη για το 20% περίπου του συνόλου των γονιδιωμάτων του Sars-CoV-2 που αλληλουχήθηκαν σε ολόκληρο τον πλανήτη κατά τη διάρκεια της πανδημίας», δήλωσε στην Guardian ο Γιούαν Χάρισον, ο οποίος ηγείται του έργου στο Ινστιτούτο Sanger, ένα παγκοσμίως κορυφαίο κέντρο γενετικής έρευνας και αλληλούχισης DNA.

«Οι γνώσεις και τα δεδομένα που δημιουργήσαμε μας επέτρεψαν να εντοπίσουμε -με πρωτοφανή ταχύτητα και ακρίβεια- τον Sars-CoV-2, τον ιό που ευθύνεται για τον Covid-19, και να παρακολουθήσουμε πώς μεταβάλλεται. Αυτό μας βοήθησε να καταπολεμήσουμε την νόσο. Τώρα στοχεύουμε να συμβάλουμε στην οικοδόμηση μιας παγκόσμιας γονιδιωματικής επιτήρησης για όλους τους αναπνευστικούς ιούς. Αυτοί, άλλωστε, είναι οι παράγοντες που είναι πιο πιθανό να προκαλέσουν νέες πανδημίες», πρόσθεσε ο Χάρισον.

Οι κορονοϊοί παρέχουν μια εικόνα της απειλής μελλοντικών πανδημιών καθώς τα τελευταία 20 χρόνια έχουν εμφανιστεί τρεις: ο Sars στην Κίνα και τις γειτονικές χώρες, ο Mers στη Μέση Ανατολή και ο Covid-19, που επηρέασε ολόκληρο τον πλανήτη.

Η χρήση των γονιδιωματικών ερευνών κατά τη διάρκεια της πανδημίας Covid-19 αποκάλυψε τις αξιοσημείωτες δυνατότητες της τεχνολογίας. Τον Δεκέμβριο του 2020, όταν σημειώθηκε ξαφνική αύξηση των κρουσμάτων στη νοτιοανατολική Αγγλία, η τεχνολογία έδειξε ότι η αύξηση αυτή είχε προκληθεί από την εμφάνιση μιας νέας, πιο μολυσματικής παραλλαγής. Γνωστή αρχικά ως στέλεχος Kent, αργότερα μετονομάστηκε σε παραλλαγή Άλφα.

«Η ανακάλυψη αυτή άλλαξε τα δεδομένα», δήλωσε ο Τζον Σίλιτοου, επικεφαλής της μονάδας γονιδιωματικής επιτήρησης του Ινστιτούτου Sanger. «Δημιουργήσαμε γονιδιωματικά δεδομένα πολύ γρήγορα και μπορέσαμε να δούμε ότι αυτή η παραλλαγή μεταδιδόταν με πολύ υψηλό ρυθμό. Ξαφνικά, είδαν όλοι τι μπορεί να κάνει η γονιδιωματική τεχνολογία. Μας επιτρέπει να βλέπουμε τις αλλαγές στους ιούς πολύ, πολύ πιο γρήγορα από ό,τι με άλλες μεθόδους, και τώρα πρόκειται να εκμεταλλευτούμε αυτή τη δύναμη».

Η ομάδα του Sanger συνεργάζεται με τη βρετανική Υπηρεσία Ασφάλειας Υγείας, Βρετανούς ακαδημαϊκούς και άλλους φορείς δημόσιας υγείας, με στόχο την ανάπτυξη τεχνικών που θα τους επιτρέπουν να αλληλουχούν – από ένα μόνο δείγμα – όχι μόνο μια παραλλαγή του ιού, αλλά όλες τις παραλλαγές που μπορεί να μολύνουν έναν ασθενή. Συνήθως, τα δείγματα λαμβάνονται από άτομα που νοσηλεύονται σε νοσοκομεία όπου είναι πιθανό να εμφανιστούν για πρώτη φορά τα σημάδια μιας νέας, αναδυόμενης νόσου.

Ωστόσο, μια τέτοια τεχνολογία θα πρέπει να μπορεί να προσαρμοστεί σε εργαστήρια σε όλο τον κόσμο. «Δεν θα ήταν καλό αν μόνο το Ηνωμένο Βασίλειο και μία ή δύο άλλες ανεπτυγμένες χώρες μάθαιναν πώς να αλληλουχούν τα γονιδιώματα των αναπνευστικών ιών», τόνισε ο Σίλιτοου. «Αν δεν έχουμε αυτού του είδους την επιτήρηση σε παγκόσμιο επίπεδο, δεν πρόκειται να εντοπίσουμε μια επικίνδυνη νέα παραλλαγή πριν να έχει ήδη εξαπλωθεί σε μεγάλο μέρος του πλανήτη».

Για να μπορέσει το σύστημα να λειτουργήσει σε ολόκληρο τον κόσμο, θα πρέπει να είναι το πιο εύκολο, φθηνό, ταχύ που θα μπορούσε να σχεδιαστεί, πρόσθεσε. «Σε πολλά εργαστήρια σε όλο τον κόσμο, οι άνθρωποι έχουν μικρότερα μηχανήματα αλληλούχισης και δεν μπορούν να αλληλουχήσουν τόσα πολλά δείγματα όπως μπορούμε εμείς στο Sanger. Θέλουμε λοιπόν το σύστημα να λειτουργεί εξίσου καλά σε αυτά τα μηχανήματα όπως λειτουργεί εδώ στις συσκευές μας μεγάλου όγκου».

Ο Χάρισον δήλωσε στον Observer ότι τρεις διαφορετικές εκδόσεις της τεχνολογίας δοκιμάζονται τώρα. «Τους επόμενους μήνες, θα δούμε αν μπορούμε να προσαρμόσουμε κάποια μέρη και ενδεχομένως να καταλήξουμε σε κάτι υβριδικό. Ο στόχος είναι να έχουμε ένα λειτουργικό σύστημα σε ένα χρόνο, αν και πάντα θα υπάρχουν περιθώρια για βελτιώσεις», πρόσθεσε.

«Αυτό που είναι σημαντικό, είναι ότι πρέπει να αναπτύξουμε ένα σύστημα που να χρησιμοποιεί φθηνά αντιδραστήρια, να μην απαιτεί ομάδες άρτια εκπαιδευμένων τεχνικών και να μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε κλίμακα. Τότε μπορούμε πραγματικά να κάνουμε τη διαφορά. Προς το παρόν έχουμε αλληλουχήσει ίσως 1.000-2.000 γονιδιώματα πολλών αναπνευστικών ιών. Θέλουμε να δημιουργήσουμε εκατοντάδες χιλιάδες γονιδιώματα για καθέναν από αυτούς στο εγγύς μέλλον. Οι πληροφορίες που θα παρέχουν θα είναι ανεκτίμητες, όχι μόνο για τον εντοπισμό μιας νέας ασθένειας αλλά και για την επιτάχυνση της ανάπτυξης εμβολίων και φαρμάκων».

Εκτός από την ομάδα του Ινστιτούτου Sanger, κέντρα στις ΗΠΑ και στη Γερμανία εργάζονται επίσης για την επέκταση των γονιδιωματικών ερευνών για την επιτήρηση αναδυόμενων ιών.

Πηγή: ertnews.gr