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埃博拉监测可能会变得更快、更便宜

一种检测埃博拉病毒基因组的新方法可以使西非国家的监测更快、更便宜,并有助于发现新型病毒。详细的程序将与研究论文一起与研究界共享,该研究论文可在开放获取期刊上免费获得基因组生物学

西非目前爆发的埃博拉疫情是迄今为止规模最大的一次,在8个受影响国家有1.3万多例病例和近5000人死亡,这是首次蔓延到人口稠密的城市地区,也是首次在非洲以外诊断出该病毒。

专家说,为了帮助控制目前的疫情,监测仍然是关键。检测疑似发热患者的病毒RNA基因组有助于确认埃博拉的诊断,并有助于决定隔离患者并开始追踪他们的接触者。然而,直接从血液样本中对病毒基因组进行测序存在许多挑战。样品含有很少的病毒RNA,并且受到人类RNA的严重污染,而炎热的气候导致病毒RNA材料迅速降解,生物安全措施给处理样品带来了进一步的复杂性。因此,很少有埃博拉病毒基因组被测序。

由美国博德研究所领导的研究现在揭示了一种对埃博拉病毒基因组进行测序的新方法,该方法将受污染的人类RNA从80%降低到0.5%以下,并通过对来自当前疫情的近100名埃博拉患者血液样本进行快速测序证明了这种方法的有效性,周转时间为10天。这种方法也具有成本效益,可以帮助西非国家在资源有限的情况下快速有效地追踪疫情。

该研究小组最初正在开发一种方法,对导致西非流行的出血热的拉沙病毒进行测序。他们能够使用酶和化学试剂确定实验室程序,从而几乎完全去除拉沙热样本中的污染物人类RNA。一旦埃博拉疫情蔓延到他们在塞拉利昂的研究地点,他们被要求将他们新开发的测序方法进行测试。

利用他们改进的测序方法,该团队处理了来自78名埃博拉患者的样本,并将正常过程的长度缩短了三倍。他们的方法还降低了成本,使他们能够用更少的步骤和更高的成功率对更多的病毒基因组进行测序和组装。

布罗德研究所的首席作者克里斯蒂安·马特兰加说:“我们很惊讶,我们的策略在质量和数量都不确定的多样性样本中效果如此之好。”由于我们的方法速度很快,我们能够迅速将病毒遗传数据提供给科学界,为该地区正在进行的监测和控制工作提供及时的见解。”

这种新方法不依赖于使用先前已知的埃博拉病毒RNA序列来开始对新样本进行测序。这意味着该方法还能够揭示该病毒不常见遗传变异的RNA序列。这些信息可以帮助研究人员了解病毒的进化,揭示病毒的传播,并允许更深入地探索病毒基因组,包括病毒的生物学特征和复制过程。作者说,这种方法也可以应用于研究导致不明来源发烧的全新RNA病毒。

该小组开发的工具和方案现在正在共享,使西非和世界各地的实验室能够快速对埃博拉患者的临床样本进行测序,以便为其疫情应对提供信息。

随着拉沙热的高峰季节刚刚开始,这些方法也使人们能够对尼日利亚和塞拉利昂各地的拉沙病毒进化有类似的了解。

布罗德研究所的Pardis Sabeti是这项研究的资深作者之一,他说:“我们很高兴能够与科学界分享我们的协议。我们希望世界各地的许多实验室将很快生成关键的埃博拉病毒序列数据,以帮助应对疫情。我们特别高兴的是,我们在西非的杰出合作者将很快领导这项工作。”

布罗德研究所的Andi Gnerke是这项研究的共同资深作者,他说:“多年来,布罗德研究所一直致力于开发多种RNA病毒测序工具,包括艾滋病毒、登革热、呼吸道合胞病毒和丙型肝炎病毒。我们非常高兴这些方法能够对破坏性的拉沙病毒和埃博拉病毒产生影响。”

Christian Matranga补充说:“由于制备和测序的成本相对较低,而且样本是最宝贵的商品,我们的方法为病毒样本测序提供了一个很好的初始策略。这些方法是通用的,可用于任何病毒RNA样本。它们具有快速提供信息读取的潜力,并且还可以帮助解锁尚未制备或通过传统方法测序不佳的困难样本。我们扩大了合作,以确保对埃博拉新病例进行测序的机构采用类似的策略。我们目前正在培训来自联邦和国际机构的个人以及西非的团体使用我们的方法,并使实验室能够自己进行病毒RNA测序。”

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媒体接触
乔尔·温斯顿
媒体官
生物医学中心
T: +44 (0)20 3192 2081
艾凡:Joel.Winston@biomedcentral.com

给编辑的说明

1.由于他们正在进行应对目前西非埃博拉疫情的工作,研究作者很遗憾他们可能无法回应媒体采访的请求。

2.研究文章
拉沙和埃博拉RNA病毒无偏深测序的改进方法
从临床和生物样本
Christian B Matranga, Kristian G Andersen, Sarah Winnicki, Michele Busby, Adrianne D Gladden, Ryan Tewhey, Matthew Stremlau, Aaron Berlin, Stephen K Gire, Eleina England, Lina M Moses, Tarjei S Mikkelsen, Ikponmwonsa Odia, Philomena E Ehiane, Onikepe Folarin, Augustine Goba, S Kahn, Donald S Grant, Anna Honko, Lisa Hensley, Christian Happi, Robert F Garry, Christine M Malboeuf, Bruce W Birren, Andreas Gnirke, Joshua Z Levin和Pardis C Sabeti
基因组生物学2014年,15:519

文章可在这里找到:
http://genomebiology.com/2014/15/11/519

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