Detective Genomici

Scienziati dell'UNM studiano le variazioni del coronavirus alla ricerca di indizi su ciò che verrà dopo

Come il nuovo coronavirus - noto agli scienziati come SARS-CoV-2 - riproduce, compaiono variazioni nel suo codice genetico. Accumulandosi nel tempo, questi cambiamenti sono come le impronte digitali, che lasciano una scia rivelatrice di indizi su dove è stato il virus e dove potrebbe essere diretto.

Gli scienziati dell'Università del New Mexico Darrell L. Dinwiddie, PhD, e Daryl Domman, PhD, sono nel ruolo di investigatori genomici che cercano di risolvere il caso.

Fanno parte di un consorzio nazionale di nuova costituzione di università di ricerca e dipartimenti di sanità pubblica che cercano di monitorare la malattia. Soprannominato SARS-CoV-2 SFERE, il programma è sponsorizzato dal Centro nazionale per le malattie infettive emergenti e zoonotiche (un ramo dei Centri per il controllo e la prevenzione delle malattie) come un modo per raccogliere informazioni cruciali sul virus.

Dinwiddie, un assistente professore presso il Dipartimento di Pediatria dell'UNM, ha sequenziato centinaia di campioni di coronavirus ottenuti dal Dipartimento della salute del New Mexico e dal Wyoming Public Health Laboratory nel suo laboratorio di genomica molecolare nelle ultime settimane.

"Recentemente abbiamo completato i primi 48 genomi dal New Mexico", dice. "C'è una forte indicazione che la maggior parte delle prime infezioni nello stato fossero legate ai viaggi da tutto il mondo".

Dinwiddie ha collaborato all'analisi con Domman, PhD, un assistente professore presso il Dipartimento di Medicina Interna. "Fa molto di ciò che chiamiamo epidemiologia genomica", afferma Dinwiddie, aggiungendo che Doman ha esperienza in seguito a epidemie di colera in tutto il mondo. "Stiamo usando metodi molto simili per indagare su SARS-CoV-2".

Il nuovo genoma del coronavirus è codificato in filamenti di una molecola chiamata RNA. Piccoli cambiamenti nella sequenza dei nucleotidi nel filamento forniscono informazioni su quanto un campione virale sia strettamente correlato a un altro.

Scienziati come Dinwiddie e Domman sono al lavoro per costruire una libreria di questi campioni per creare un albero genealogico virale.

Un'analisi preliminare dei campioni raccolti nel New Mexico suggerisce che ci sono state più introduzioni del virus nello stato, il che è coerente con le prime segnalazioni di casi tra persone che avevano viaggiato all'estero o sul territorio nazionale.

"Possiamo anche dire dalle prime analisi genomiche che la maggior parte dei campioni sono più simili ai ceppi provenienti dall'Europa o da New York", dice. "Non ne vediamo molti che sono strettamente legati a quelli in Cina".

La variazione genomica nella riproduzione virale è un processo naturale. "Per il SARS-CoV-2 S il tasso di cambiamento genomico è stato abbastanza stabile", afferma Dinwiddie. "Sappiamo quanto velocemente cambia. Sulla base di tali informazioni possiamo fare previsioni su quanto indietro siano andati i diversi campioni".

I campioni virali sono prelevati da tamponi nasali raccolti da pazienti risultati positivi all'infezione da coronavirus. Vengono gestiti utilizzando procedure di biosicurezza e inattivati ​​in modo che non siano più infettivi, afferma Dinwiddie.