Laboratorium Genetyczne Gyncentrum od początku pandemii zabezpiecza region Górnego Śląska, zapewniając mieszkańcom, szpitalom, instytucjom publicznym oraz firmom prywatnym dostęp do zaawansowanej diagnostyki zakażeń koronawirusem. Teraz naukowcy z Gyncentrum rozpoczęli badania nad różnorodnością występowania wariantów wirusa SARS-CoV-2 w populacji regionu. To pierwszy taki projekt w Polsce i nowa szansa w walce z pandemią.
Najbardziej reprezentatywne badanie w skali całego kraju
Docelowo naukowcy z Laboratorium Genetycznego Gyncentrum poddadzą sekwencjonowaniu 1,5 tys. próbek pochodzących od pacjentów z COVID-19. Projekt zakłada również sekwencjonowanie współwystępujących w badanym materiale, około 40 innych patogenów wywołujących zakażenia układu oddechowego, w tym wirusów grypy A i B wraz z ich wariantami, ludzkich koronawirusów, adenowirusów, rinowirusów, wirusów paragrypy czy RSV. – Jest to najbardziej reprezentatywne badanie w skali całego kraju. Wyniki badań przeprowadzonych w Gyncentrum stanowić będą cenne źródło wiedzy na temat przebiegu, charakteru i dynamiki zakażeń wirusem SARS-CoV-2 na terenie Śląska. Zasilą także międzynarodowe bazy danych, takie jak GISAID, Global Alliance for Genomics and Health (GA4GH), ELIXIR, czy Europejskie Archiwum Nukleotydów (ENA), które monitorują występowanie różnych wariantów genetycznych wirusa SARS-CoV-2 i grypy na świecie – mówi Emilia Morawiec, diagnosta laboratoryjny Laboratorium Genetycznego Gyncentrum, koordynator projektu.
Policzą warianty genetyczne wirusa na terenie Śląska
Z próbek wymazowych, pochodzących od pacjentów z rozpoznanym COVID-19, eksperci Gyncentrum wyizolują, a następnie szczegółowo przeanalizują genom wirusa SARS-CoV-2. Pozwoli to określić liczbę wariantów genetycznych wirusa oraz ocenić stopień jego zmienności w badanej populacji. – Poznanie tych sekwencji genetycznej wirusa SARS-CoV-2, być może różnych, bo izolowanych od pacjentów z różnych obszarów województwa śląskiego z dodatnim wynikiem, pozwoli porównać sekwencję wyizolowanego od nich wirusa, z sekwencją referencyjną, czyli wyjściową. W zależności od ilości i rozległości zmian w tej budowie będziemy mogli wnioskować, skąd dotarły na teren Śląska różne warianty wirusa, a także, w jaki sposób oraz z jakimi sekwencjami się wymieszały – tłumaczy Adam Pudełko, diagnosta laboratoryjny Laboratorium Genetycznego Gyncentrum.
Określenie wariantów genetycznych SARS-CoV-2 dla populacji Śląska umożliwi również w dalszych etapach ocenę skuteczności dostępnych na rynku szczepionek przeciwko SARS-CoV-2 dla danej odmiany wirusa. – Na podstawie oceny sekwencji wirusa możemy wnioskować, czy odnotowana mutacja może mieć pośredni wpływ na powodzenie szczepienia w badanej grupie. Ponadto będzie to cenna wiedza w zakresie oceny tempa pojawiania się nowych wariantów wirusa, być może warunkująca modyfikację zaproponowanych szczepionek przeciwko SARS-CoV-2 – mówi Emilia Morawiec.
Zsekwencjonują także genom 40 innych wirusów
Projekt zakłada również sekwencjonowanie współwystępujących w badanym materiale, około 40 innych patogenów wywołujących zakażenia układu oddechowego, w tym wirusów grypy A i B wraz z ich wariantami, ludzkich koronawirusów, adenowirusów, rinowirusów, wirusów paragrypy czy RSV. – W organizmie pacjenta, oprócz SARS-CoV-2, może być obecny w tym samym czasie inny wirus lub nawet wirusy. Prowadzone analizy dadzą nam odpowiedź na pytanie – czy i jaki wpływ na przebieg COVID-19 mają towarzyszące infekcje wirusowe tzw. koinfekcje. Sekwencjonowanie innych wirusów, występujących w materiale pacjenta, będzie stanowić także cenną informację kliniczną dla medyków, dając im możliwość szerszego spojrzenia na toczącą się w organizmie pacjenta infekcję – mówi Adam Pudełko.
Śląski algorytm leczenia COVID-19
Ostatnim etapem projektu będzie poszukiwanie zależności pomiędzy występowaniem określonego genotypu wirusa SARS-CoV-2 i/lub współwystępowaniem koinfekcji wirusowych, stopniem aktywacji układu odpornościowego oraz przebiegiem klinicznym zakażenia. – Finalnie zweryfikujemy, jak wyglądają parametry kliniczne i wyniki badań pacjenta w zależności od wariantu SARS-CoV-2, jakim się zakaził oraz czy przebieg infekcji jest zależny od występowania ewentualnych innych wirusów u tego pacjenta – tłumaczy Emilia Morawiec i dodaje – Przy współpracy z klinicystami efektem badań może być ustalenie algorytmu, pozwalającego leczyć pacjentów szybciej i bardziej wydajnie, w zależności od wariantu wirusa, czy identyfikacji ewentualnej koinfekcji.
Na podstawie otrzymanych wyników analiz sekwencyjnych i analiz panelu badań dodatkowych możliwa będzie ocena stopnia „ciężkości” przebiegu koinfekcji oraz objawów klinicznych, wynikających z ewentualnej mozaiki patogenów wirusowych, które zainfekowały badany organizm.
Pierwsze wyniki i nowe warianty koronawirusa już na Śląsku
Przeprowadzone przez naukowców z Gyncentrum, pilotażowe sekwencjonowanie genomu wirusa SARS-CoV-2 z 12 próbek, ujawniło już występowanie w regionie niewykrytej do tej pory w Polsce odmiany oraz jednej dominującej u pacjentów wymagających hospitalizacji.
– 4 z 5 wykrytych wariantów, to odmiany spotykane najczęściej w Wielkiej Brytanii, w tym B.1.1.7 – zwany wariantem brytyjskim, który może okazać się bardziej transmisyjny - czyli łatwiej rozprzestrzeniać w populacji. Był on obecny w dwóch badanych próbkach – mówi Emilia Morawiec.
Naukowcy Gyncentrum wykryli też odmianę nienotowaną wcześniej w Polsce oznaczoną jako B.1.1.86, która według baz danych występuje głównie w Wielkiej Brytanii, Stanach Zjednoczonych i Japonii oraz jedną spotykaną najczęściej w Rosji (B.1.1.317)*. Uwagę badaczy zwrócił też wariant B.1.258, który powiązany jest z Wielką Brytanią, Danią i Szwajcarią. – O tym, że jest on obecny w Polsce, wiedzieliśmy już wcześniej. To, co nas zastanowiło, to fakt, że cztery próbki z pięciu, w których występował, pochodziły od pacjentów hospitalizowanych. To oczywiście zbyt mała próba, aby wyciągać wnioski, niemniej jest to punkt wyjścia do dalszego etapu naszego projektu, w którym będziemy weryfikować także parametry kliniczne i wyniki badań pacjenta w zależności od wariantu SARS-CoV-2 – tłumaczy Emilia Morawiec.
Doświadczenie, bezpieczeństwo i najwyższa jakość
Laboratorium Genetyczne Gyncentrum to jedno z najnowocześniejszych laboratoriów w Europie. Posiada akredytację Ministerstwa Zdrowia w zakresie diagnostyki molekularnej SARS-CoV-2, RSV oraz wirusa grypy, a także certyfikat QCMD 2020 SARS-CoV-2 EQA Programme oraz QCMD 2020 Respiratory I Plus EQA Programme. Placówka działa zgodnie z wytycznymi NIZP-PZH, WHO, ECDC. Jako jedyne laboratorium w województwie śląskim spełnia standardy bezpieczeństwa biologicznego BSL-3. Zespół tworzą wykwalifikowani diagności laboratoryjni i biotechnolodzy z ogromnym doświadczeniem w badaniach molekularnych. Laboratorium wyposażone jest w nowoczesną, wysokoprzepustową aparaturę pozwalającą na sprawne i bezpieczne przeprowadzenie izolacji RNA wirusa. W ciągu doby może wykonać nawet do 12 tys. badań na dobę.
