Мониторинг пандемии SARS-CoV-2: алгоритм скрининга с обнаружением SNP для быстрого выявления установленных и новых вариантов (аннотация)Мониторинг пандемии SARS-CoV-2: алгоритм скрининга с обнаружением SNP для быстрого выявления установленных и новых вариантов
Поскольку новые варианты быстро распространяются по всему миру, быстрое обнаружение вариантов, вызывающих озабоченность (VOC/VOI) стало жизненно важным для мониторинга и актуальным для принятия решительных мер (отслеживание контактов, длительная изоляция) пандемии SARS-CoV-2.
В предложенном алгоритме тестирования мультиплексная RT-qPCR, выявляющая гены orf1ab, n- и s, использовалась в качестве первого дискриминатора для проведения последующего тестирования на основе наличия/отсутствия SGTF (sensitive to s-Gene Target Failure). Мы подтвердили превосходное соответствие между SGTF и ΔH69-V70, о котором сообщалось ранее. Это делает их взаимозаменяемыми в алгоритме тестирования при отсутствии чувствительных к SGTF диагностикумов. Важно отметить, что B.1.1.7 - не единственная линия, несущая мутацию ΔH69-V70, ответственную за SGTF (например, B.1.525, B.1.620 и B.1.258). Однако наличие мутации 501Y в образцах SGTF привело к 100% конкордантности для выявления линии B.1.1.7.
Задачи
В настоящем исследовании оценивается алгоритм тестирования для быстрого выявления вариантов SARS-CoV-2, который включает использование ПЦР-анализа для выявления однонуклеотидных полиморфизмов (SNP), которому предшествует мультиплексная ПЦР, чувствительная к сбою мишени s-гена (sensitive to s-Gene Target Failure - SGTF).
Методы
ПЦР SNP-анализ, направленный на мутации s-гена SARS-CoV-2 ΔH69-V70, L452R, E484K, N501Y, H655Y и P681R, был проведен на 567 образцах, в которых вирусная РНК SARS-CoV-2 была обнаружена с помощью мультиплексной ПЦР. Для подтверждения наличия SNPs и идентификации линии Pangolin было проведено полногеномное секвенирования (WGS). Кроме того, 1133 SARS-CoV-2 положительных образца с SGTF были дополнительно оценены с помощью WGS для определения наличия ΔH69-V70.
Результаты
Специфический анализ на N501Y (N=567) имел общее процентное согласие (OPA) 98,5%. Показатели ΔH69-V70- (N=178) и E484K-специфического анализа (N=401) составили 96,6 и 99,7% соответственно. Оценка H655Y (N=139) дала 100,0% конкордантности при применении предложенного алгоритма. Специфические L452R- (N=67) и P681R-анализы (N=62) имели OPA 98,2 и 98,1% соответственно. Предложенный алгоритм выявил шесть вариантов, представляющих интерес (VOC/VOI) - Alpha (N=149), Beta (N=65), Gamma (N=86), Delta (N=49), Eta (N=6), Kappa (N=6) - и 205 не-VOC/VOI штаммов - включая варианты под мониторингом B.1.214.2 (N=43) и B.1.1.318 (N=18) и Epsilon (N=1). Была отмечена отличная согласованность при идентификации всех рассмотренных линий SARS-CoV-2.
Выводы
Мы представляем гибкий алгоритм тестирования для быстрого выявления текущих и новых SARS-CoV-2 VOC/VOI, который может быть легко адаптирован в зависимости от местной эндемичности конкретных вариантов. Алгоритм быстрого выявления вариантов может стать ценным дополнением к секвенированию при эпиднадзоре, но WGS остается решающим в мониторинге вариантов SARS-CoV-2, выявлении новых/возникающих вариантов и предоставлении необходимых данных для адаптированной стратегии быстрого выявления вариантов. Данные, полученные при секвенировании в ходе этого исследования, показали растущую распространенность варианта Дельта, что привело к включению ПЦР P681R и L452R в алгоритм тестирования, продемонстрировав его гибкость. Важно отметить, что только часть положительных образцов SARS-CoV-2 может быть секвенирована из-за ограниченных возможностей секвенирования - особенно в периоды с высоким уровнем заболеваемости.
Кроме того, не все лаборатории имеют доступ к технологии секвенирования. Обнаружение вариантов SNP может заполнить этот пробел благодаря более высокой производительности ПЦР. Когда центральные референс-лаборатории проводят секвенирование для наблюдения, сателлитные лаборатории могут отслеживать варианты с помощью стратегии быстрого обнаружения. Кроме того, определение сигнатуры вариантов, вовлеченных во вспышки и прорывные инфекции после вакцинации с помощью быстрого обнаружения вариантов, может уменьшить необходимое количество образцов в кластере для секвенирования, тем самым значительно снижая стоимость и трудозатраты.
В заключение следует отметить, что полученные данные свидетельствуют о том, что быстрое выявление вариантов ПЦР на основе предложенного алгоритма является быстрым и надежным дополнением к WGS для картирования вариантов SARS-CoV-2. Кроме того, алгоритм может быть легко адаптирован в зависимости от локальной эпидемичности конкретных вариантов, что демонстрирует его гибкость, которая имеет решающее значение в условиях постоянно развивающейся пандемии.
