Secvențierea genomică a virusului SARS-CoV-2, o prioritate națională în contextul creșterii alarmante a cazurilor de COVID-19

11.03.2021 | Paula Rotaru
Secvențierea genomică a virusului SARS-CoV-2, o prioritate națională în contextul creșterii alarmante a cazurilor de COVID-19

Secvențierea genomică a virusului SARS-CoV-2 ar trebui să se facă pentru cel puțin 5% dintre probele pozitive COVID-19, recomandă Comisia Europeană.

Cu toate acestea, în România, doar un operator privat de sănătate a efectuat până în prezent secvențierea genomică a virusului SARS-CoV-2, aleatoriu, scoțând la iveală răspândirea în comunitate a două noi variante de coronavirus, respectiv cea britanică și sud-africană.

Necesitatea unui program național pentru secvențierea genomică a virusului SARS-CoV-2

La data de 18 februarie, din 90 de probe analizate aleatoriu, 45 conțineau varianta originară din Marea Britanie. Astfel, specialiștii consideră că, „cel mai probabil, varianta britanică a virusului SARS-CoV-2 a devenit deja dominantă în marile orașe din România”. Iar la începutul lunii martie, același operator privat anunța că a identificat primele două cazuri de infectare cu varianta sud-africană a coronavirusului în România.

Dintr-un lot de 93 de probe analizate în mod aleatoriu, în perioada 20-24 februarie 2021, două conțineau tulpina din Africa de Sud și 72 conțineau tulpina britanică. Probele au provenit de la pacienți infectați și confirmați cu virusul SARS-CoV-2 în urma testării RT-PCT, probele fiind furnizate de Direcțiile de Sănătate Publică, se afirmă în comunicatul de presă.

Așadar, avem confirmarea primelor cazuri de infectare cu tulpina B.1.351 a coronavirusului, originară în Africa de Sud, depistate în România. Din păcate, acum avem un motiv în plus de îngrijorare, știind că și tulpina sud-africană a ajuns pe teritoriul țării noastre.

În plus, nici evoluția în ceea ce privește tulpina britanică nu este una favorabilă, dacă luăm în considerare faptul că s-a ajuns la o prevalență de 77% pe lotul analizat versus 12%, atât cât a fost înregistrat în luna ianuarie.

Practic, în mai puțin de 2 luni, numărul cazurilor cu noua tulpină a crescut de 6 ori, cel puțin pe loturile noastre de studiu. Răspândirea acestei tulpini explică și trendul ascendent în ceea ce privește infectările și numărul persoanelor internate la ATI în ultima perioadă. Credem că valul 3 și poate chiar 4 al pandemiei vor fi în strânsă legătură cu apariția și răspândirea noilor tulpini ale virusului. De altfel, am anunțat instituțiile statului despre aceste evoluții, în avans, inclusiv prin comunicări publice. Tocmai de aceea, există necesitatea unui program național pentru secvențierea genomică a virusului SARS-CoV-2, astfel încât să avem informații actualizate despre modificările pe care le suferă acest virus și să fim pregătiți să acționăm în consecință, a declarat Dumitru Jardan, biolog și coordonator al studiului de secvențiere derulat de MedLife.

În acest context, pentru controlul pandemiei trebuie utilizate sisteme avansate de supraveghere a circulației virusului și de identificare în timp real a modificărilor acestuia, prin secvențierea genomică a virusului SARS-CoV-2 pe scară largă.

Secvențierea genomică a virusului SARS-CoV-2
Sursa foto: ino-med.ro

Danemarca secvențiază toate cazurile pozitive de COVID-19

Analizarea genomului SARS-CoV-2 permite obținerea unei imagini de rezoluție înaltă, cu multiple aplicații, de la dezvoltarea de teste de diagnostic și vaccinuri până la informarea în timp real asupra măsurilor de sănătate publică.

La nivel european, ECDC consideră că riscul de transmitere a noilor variante SARS-CoV-2 este înalt/foarte înalt, iar Comisia Europeană recomandă ca Statele Membre să ajungă la o capacitate de secvențiere de cel puțin 5% dintre probele pozitive COVID-19.

La începutul anului 2021, un singur Stat Membru UE testa mai mult de 1% dintre probele pozitive, în timp ce alte state nu secvențiau suficient sau nu secvențiau deloc. În acest moment, modelul de bune practici în Uniunea Europeană este Danemarca (secvențiază toate cazurile pozitive), iar pe plan mondial este Marea Britanie (deține jumătate dintre genomurile secvențiate, la nivel mondial).

Un raport emis de ECDC pe 16 februarie 2021 cuprinde o analiză a capacității statelor membre UE de a detecta noile variante SARS-CoV-2. În cele mai multe state, capacitatea de secvențiere cu scopul identificării variantelor SARS-CoV-2 este sub standardul impus de Comisia Europeană, respectiv secvențiere a 5-10% din cazurile pozitive.

Majoritatea statelor UE secvențiază sub 1% din probele pozitive. Nevoile specifice identificate în multe dintre țările evaluate includ capacitatea de secvențiere, existența protocoalelor și în mod special, componenta de analiză bioinformatică.

Cele trei variante aflate în atenția autorităților

SARS-CoV-2 face parte din categoria virusurilor care au o tendință de a acumula erori pe măsură ce se replică. Acesta acumulează, în medie, două mutații pe lună.

Nu toate variantele virale care au apărut în cursul anului 2020 au avut o semnificație biologică, însă, pe măsură ce virusul evoluează și determină infecții răspândite la nivel mondial, pot apărea mutații cu un impact epidemiologic.

Există în prezent 3 variante virale care sunt în atenția autorităților internaționale – B.1.1.7 (Marea Britanie), B.1.351 (Africa de Sud) și P1 (Brazilia) – și care pun probleme din punctul de vedere al controlului pandemiei, ca urmare a transmisibilității crescute și a interferenței cu răspunsul imun obținut după administrarea vaccinurilor.

După aproximativ 10 luni în care virusul a evoluat fără a acumula mutații semnificative (care ar putea sugera o schimbare de fenotip și ar putea avea impact epidemiologic), se observă o schimbare a tiparului evolutiv.

Proteina spike, și mai ales domeniul de legare de receptor (RBD), reprezintă o regiune esențială pentru evoluția virală și cu impact asupra răspunsului imun. Până în octombrie 2020 s-a observat un număr mic de modificări la nivelul genomului viral, în regiunile care codifică aceste structuri. Totuși, cele 3 variante menționate anterior au acumulat mai multe mutații, într-un timp scurt, comparativ cu alte virusuri, potrivit unui document de poziție semnat de Centrul pentru Inovație în Medicină.

Apariția a trei noi variante care au caracteristici similare sugerează posibilitatea unei evoluții convergente. Virusurile se adaptează la populația umană, în moduri asemănătoare, în diferite părți ale lumii. Există posibilitatea de apariție a unor variante care vor scădea semnificativ eficacitatea vaccinurilor autorizate, dacă nu se introduc măsuri de sănătate publică pentru reducerea transmiterii infecției.

Tulpina britanică are o rată de mortalitate cu până la 64% mai mare

Potrivit reprezentanților Organizației Mondiale a Sănătății, tulpina sud-africană este caracterizată de creșterea capacității de contagiere, la fel ca și tulpina din Marea Britanie.

Într-un studiu comparativ publicat recent în revista științifică British Medical Journal se arată că varianta britanică a coronavirusului prezintă o rată a mortalității „semnificativ mai mare” în comparaţie cu tulpinile anterioare.

Comparând ratele de deces în rândul persoanelor din Marea Britanie infectate cu noua variantă SARS-CoV-2, cunoscută sub numele de B.1.1.7, cu cele ale celor infectate cu alte tulpini, oamenii de ştiinţă au constatat că noua variantă prezintă o mortalitate mai mare cu 64%, în medie, decât tulpinile anterioare.

Infecţia cu noua variantă a condus la 227 de decese într-un eşantion de 54.906 pacienţi diagnosticaţi cu boala COVID-19, comparativ cu 141 de decese într-un grup cu acelaşi număr de pacienţi infectaţi cu alte variante de coronavirus.

Coroborat cu capacitatea sa de a se răspândi rapid, acest lucru face din B.1.1.7 o ameninţare care ar trebui luată în serios, a declarat Robert Challen, cercetător la Universitatea Exeter, coautor al studiului.

Organizația Mondială a Sănătății și Centrul European pentru Prevenție și Controlul Bolilor recomandă intensificarea monitorizării evoluției genomului viral și împărtășirea datelor obținute prin secvențierea genomică a virusului SARS-CoV-2 .

Pe baza datelor disponibile, se așteaptă o creștere a numărului de cazuri de infecție COVID-19 din cauza răspândirii accelerate a noilor variante caracterizate de o transmitere crescută.

Rata transmiterii și impactul asupra statelor membre va depinde de modul în care sunt aplicate măsurile non-farmacologice și complianța la aceste măsuri.

Mesajul principal emis de ECDC este pregătirea pentru o creștere rapidă a cazurilor care va impune introducerea unor măsuri stricte de control pentru a proteja capacitatea sistemelor de sănătate, alături de accelerarea campaniilor de vaccinare.

Prioritizarea obiectivelor în funcție de contextul local

Atunci când resursele dedicate proiectelor de secvențiere sunt limitate, obiectivele trebuie să vizeze acele activități care pot avea un potențial clinic sau impact asupra deciziilor de sănătate publică, activități care să poată fi sustenabile.

În acest caz, secvențierea genomică a virusului SARS-CoV-2 poate fi prioritizată în următoarele situații, conform recomandărilor OMS și ECDC:

  • Izolarea și secvențierea genomului viral de la persoane vaccinate pentru SARS-CoV-2, dar care se infectează ulterior în ciuda unui răspuns imun optim la vaccin
  • Situații de risc precum comunitățile în care există animale susceptibile pentru infecția cu SARS-CoV-2
  • Cazurile pacienților imunocompromiși, care rămân pozitivi pentru perioade lungi de timp, mai ales atunci când primesc tratament cu anticorpi în contextul infecției cu SARS-CoV-2
  • Atunci când există o creștere neașteptată a transmisibilității sau virulenței SARS-CoV-2
  • Atunci când există suspiciunea unei modificări a performanței unor teste de diagnostic (teste moleculare sau care folosesc antigene/anticorpi)