Генетици създават „родословно дърво“ на коронавируса в реално време

По време на безпрецедентната епидемия на новия коронавирус, която се вихри по целия свят, генетичният материал на микроба може да разкаже историята не само на това от къде точно идва, но и как се разпространява и как точно усилията за неговото ограничаване се провалят, пише MIT Technology Review. Чрез проследяването на мутациите на вируса по време на неговото разпространение, учените създават родословно дърво в почти реално време, което, според тях, може да помогне да се установи как точно той „прескача“ в различни държави.

Когато учените в Бразилия потвърждават първия случай на заболял от коронавирус, те много бързо разчитат генома на вируса, което се случва в края на февруари. Те го сравняват с още 150 такива разчетени генома, публикувани онлайн, по-голямата част от тях от Китай.

Пациентът е 61-годишен мъж от Сао Пауло, който е пътувал до северната италианска област Ломбардия същия месец, така че най-вероятно именно в Италия се е заразил със заболяването. Но разчитането на генома на неговото заболяване предполага по-сложна история, като свързва неговото заболяване с пътник от Китай и с локално „гнездо“ на зараза в Германия.

Когато един вирус се разпространява, той мутира, като развива случайни промени в единични букви от генома. Проследявайки тези промени, учените могат да проследят еволюцията на вируса и да разберат кои случаи на заболели са свързани най-близо. Най-новите карти вече показват няколко десетки клона на разпространение.

Данните се проследяват на уебсайт, наречен Nextstrain, базиран на отворен код, който се опитва да „впрегне научния потенциал и този на системата за обществено здраве в сферата на данните за генома на патогена“. Тъй като учените публикуват данни много бързо, това е първата епидемия на определен патоген, при който еволюцията на генома и неговото разпространение се проследяват в толкова големи детайли и почти в реално време.

Работата на „генните детективи“, както ги нарича MIT Technology Review, помага да се види къде мерките за ограничаване на вируса са се провалили. Освен това от информацията става ясно, че в различните държави има много различни мутации на коронавируса, а не само една. В крайна сметка данните могат да помогнат за определяне  на първоизточника на заразата.

Учените в Бразилия са установили, че първият случай на коронавирус в страната няма много общо със следващия, обяснява Ниньо Фариа от Оксфордския университет. Проби от вируса на двамата пациенти дават достатъчно информация, от която става ясно, че двамата са се заразили на различни места.

„Когато тази информация се комбинира с данните за пътуванията на пациентите, става ясно, че двата потвърдени случая на коронавирус в Бразилия са резултат от различни внасяния в страната“, пише Фария във връзка със своите открития.

Тъй като няма ваксина, според експертите най-добрият начин за спиране на вируса е чрез агресивни мерки за обществено здраве, като намиране и изолиране на хора, които са били изложени на патогена. И точно тук еволюцията на вируса е полезна, защото помага за проследяването му и установяването дали мерките за ограничаване са ефективни или не.

Генетичните данни показват, че вирусът е влязъл в Европа многократно. Също така дава основания да се смята, че гнездо на заболяването в Мюнхен през януари, което според лекари е било хванато на достатъчно ранен етап, за да бъде ограничено, вероятно не е било добре обезопасено.

От 1 февруари насам около една четвърт от новите инфекции – в Мексико, Финландия, Шотландия и Италия, както и първата в Бразилия, са генетично подобни на тази от Мюнхен, обяснява Тревор Бедфорд, изследовател във  Fred Hutchinson Cancer Research Center и един от създателите на Nextstrain. „Пациент 1“ от клона в Мюнхен е 33-годишен немски бизнесмен от Бавария, който се е разболял от възпалено гърло и треска на 24 януари. Изследователите казват, че преди да се почувства зле, той се е срещнал с китайски бизнес партньор от Шанхай. Жената е била на посещение в Германия и е дала позитивна проба, когато е тествана за коронавирус.

В рамките на 4 дни много от служителите на компанията Webasto са дали положителни тестове за Covid-19. Въпреки че компанията е затворила своята централа, това не е било достатъчно. Според генетичните данни клъстера в Мюнхен може да е свързван с по-голямата част от случаите на заболели в Европа, включително над 3000 случая в Италия.

„Изключително важният извод в случая е: само, защото клъстер на заболяването е бил идентифициран и „обезопасен“, не означава че конкретният случай не е успял да започне верига на предаване, която в крайна сметка се превръща в значителна епидемия“, казва Бедфорд.

Учените смятат, че точно това е станало в щата Вашингтон в САЩ, където първият случай бе установен преди близо 6 седмици. През февруари, когато бе установен вторият случай, стана ясно че той споделя специфична генна мутация с първия. Това означава, че двата случая са свързани и вирусът се е разпространявал тихомълком в страната през цялото време. Оттогава във Вашингтон има 27 потвърдени случая  на заразени с коронавирус, а 9 души са починали от заболяването, включително няколко, които са починали по-рано, но не са били правилно диагностицирани.

Критици на американския Център за контрол и превенция на заразни заболявания (CDC) обвиняват институцията, че ограничава кой може да си прави тест, като по този начин ефективно пречат на експертите да проследят посоката на епидемията.