改善基因组测序基础设施以检测冠状病毒变体是CDC的优先事项

通过2021年2月26日

随着美国的继续与大流行努力,对SARS-COV-2的变异造成的风险越来越担心 - 导致Covid-19的冠状病毒。最近的数据表明,至少一个SARS-COV-2变体是更强的传染性而不是原来,有什么问题是否可以更加致命。检测新出现变体的主要方式是进行广泛的基因组测序,但是美国的测序基础设施是挣扎保持需求。本问题是疾病控制和预防(CDC)向众议院拨款小组委员会本周向劳动力,卫生和人力服务,教育和相关机构提交的主要焦点。

变异的起源及其检测

病毒复制了利用一个人自己的细胞,每次复制都会介绍小变化进入病毒的遗传密码通常,这些错误要么没有影响,要么对病毒有害。不过,有时这些错误会给病毒带来优势,比如增强感染他人的能力。除了增加了传播能力,变异也可能原因更严重的疾病,避免诊断试验检测,降低治疗的有效性,逃避感染诱导的免疫力,或呈现疫苗效果较差。

这些风险就是为什么公共卫生官员必须在全国和全球范围内追踪变异的出现。变异发现通过从患者样品中提取遗传物质,使用测序设备读取病毒的遗传密码,并将其与其他已知样品进行比较。当发现患有遗传签名引起的病毒造成的疾病患者患者的患者患者略有不同于已知的样本,科学家们可以估计它们可能发现了一种新的变体。对于SARS-COV-2,具体地说,有一些变型似乎具有优势并且能够比原始菌株更容易地扩散。这些变种包括英国和南非菌株。还有一些早期的数据在加利福尼亚州发现的变种比原来更具传染性。

美国病毒基因组测序挑战

公共卫生官员使用基因组测序来监测各种病毒,但COVID-19大流行期间需求的增加让美国的测序基础设施承受了压力。尽管美国已经结束了2800万年Covid-19案件,或大约四分之一的世界案件总数,只有大约96000个样本(约0.3%)已经被测序。对美国实验室来说,测序过程既昂贵又耗时,花48小时在最好的情况下读出病毒的基因组,尽管典型的周转时间延伸到七天。只有一种病毒基因组序列的成本可以是任何地方80美元到500美元

该国目前的基因组排序基础设施有没有优先作为公共卫生需求,过去,通常仅由研究型大学进行排序。2014年,CDC开始了资金公共卫生实验室以基因组测序跟踪食源性疾病。到2017年,每个州都有实验室可以执行基因组测序,但获得资金仍然困难。

目前的努力和前方的道路

CDC一直致力于形成各种伙伴关系,以提高美国病毒基因组测序的能力。根据它网站在美国,疾病控制与预防中心着重于增加基因组测序能力的若干活动,包括:

  • 领导国家SARS-COV-2应变监测(NS3)系统;
  • 与商业诊断实验室结成伙伴关系;

  • 与大学合作;

  • 支持国家,领土,地方和部落卫生部门;和

  • 领导公共卫生应急响应,流行病学和监测(球体)联盟的SARS-COV-2测序。

疾控中心主任罗谢尔·瓦伦斯基回荡这在周二的简报期间,指出,在她的领导下,该机构每周从250名SARS-COV-2序列中缩放到每周14,000。她希望扩大CDC可以序列25000个样本每周接近阳性病例的约5%。要做这件事,白宫宣布上周它将提供2亿美元来支持更多的基因组排序,而美国国会正在考虑差不多20亿美元在下一个经济救济方案中努力。

这笔资金还将用于支持美国未来的基因组测序基础设施。参议员塔米·鲍德温(民主党-威斯康星州)提出了该法案以支持进一步排序,联邦政府应该建立“永久基础设施的基础设施,这将使我们不仅对Covid-19进行监测,即在发现新变种的领先优势,而且......对其他疾病的能力也是如此。”在周二的简报期间,排名成员汤姆科尔(R-OK)肯定了这个想法,众议院拨款委员会需要考虑建立长期资助流,以确保在这场危机期间开发的基础设施可以在未来持久。

Covid-19大流行突出了美国基因组织基础设施的差距,致病菌的基因组测序,以及跟踪病毒变异对我们的公共卫生的重要性。虽然CDC与其合作伙伴合作以迅速扩大排序能力,但立法者需要考虑如何为未来的爆发进行维持。正如拜登行政和国会考虑扩大和维持的那样,我们鼓励CSPI社区作为联邦官员就此主题提供资源。