În 2016 și 2017, o creștere a cazurilor de oreion la universitățile din Boston a determinat cercetătorii să studieze transmiterea virusului oreionului folosind date genomice, în colaborare cu Departamentul de Sănătate Publică din Massachusetts și serviciile de sănătate ale universităților locale. Pe măsură ce focarele s-au desfășurat, echipele au analizat genomurile virusului oreionului colectate de la pacienți, dezvăluind noi legături între cazurile care au apărut pentru prima dată fără legătură și alte detalii despre cum sa răspândit boala, care nu au fost evidente din ancheta epidemiologică.

sănătate

Echipele și-au împărtășit datele secvențiale și descoperirile în timp real în timpul focarelor, atât reciproc, cât și cu comunitatea științifică mai largă, iar acum își raportează concluziile în PLOS Biology.

Analiza genomilor virali dintr-un focar poate arăta cum evoluează și se transmite un virus - date care pot ajuta oficialii din sănătatea publică să încetinească și să oprească răspândirea bolii.

„Datele genomice de înaltă rezoluție despre un virus, colectate din probe de pacienți, ne permit să reconstituim părți ale unui focar care nu sunt evidente la început”, a declarat co-autorul Pardis Sabeti, membru al institutului de la Broad Institute, profesor la Harvard Universitatea și investigatorul Institutului Medical Howard Hughes. „Cu cât înțelegem mai bine lanțurile de transmisie în astfel de situații, cu atât putem informa mai bine eforturile de a controla focarele și de a elabora strategii pentru a le prevedea și opri în viitor.”

În Massachusetts, rata tipică a oreionului este mai mică de 10 cazuri pe an - dar peste 250 de cazuri au fost raportate în 2016 și peste 170 în 2017, în ciuda unor rate ridicate de vaccinare. Multe dintre cazuri au provenit din 18 colegii și universități din stat, inclusiv Universitatea Harvard, Universitatea Massachusetts Amherst și Universitatea Boston (aceste trei universități au îndeplinit anumite criterii pentru a asigura protecția confidențialității pacienților în acest studiu și au fost de acord să fie numiți în ziar) . Alte focare au izbucnit în altă parte din Boston și din toată țara în același timp.

Aceste tipare de cazuri au ridicat întrebări cu privire la cât de mult circula virusul în populațiile din Massachusetts și SUA. Pentru a afla mai multe, echipele de cercetare au asociat date epidemiologice tradiționale cu analiza secvențelor genomului virusului oreionului de la 201 de persoane infectate, concentrându-se în principal pe comunitățile universitare din Massachusetts.

Perspective de oreion

Datele genomice virale au dezvăluit detalii despre focarele din zona Bostonului care nu au putut fi reconstituite bazându-se doar pe abordări mai tradiționale. De exemplu, cercetătorii au descoperit o legătură clară între cazurile de la Harvard și un focar din East Boston, care au fost clasificate ca focare distincte în timpul anchetei inițiale de sănătate publică.

Oficialii din domeniul sănătății publice au crezut mai întâi că cazurile din aceste două comunități nu au legătură pe baza mai multor dovezi: date epidemiologice, structura demografică diferită a celor două populații (adulți mai în vârstă, fără o legătură universitară evidentă, comparativ cu studenții în vârstă) decalajul dintre sfârșitul aparent al focarului de la Harvard și cazurile din comunitatea locală.

Cu toate acestea, datele genomice au indicat faptul că virusurile oreionului din cazurile din East Boston erau similare din punct de vedere genetic cu cele din probele de virus Harvard. Această constatare a permis echipelor să identifice contactele și legăturile de transmisie între universitate și comunitatea largă.

„Chiar dacă cele două focare s-au produs în locuri diferite și momente diferite, am putut arăta conexiuni între aceste focare care au fost informaționale din punct de vedere operațional”, a explicat co-autorul senior Bronwyn MacInnis, director asociat al malariei și genomicii virale în bolile infecțioase și Programul Microbiome și co-conducătorul inițiativei globale de sănătate la nivel larg. Echipele de sanatate publica ar putea stabili ca acestea se ocupa in esenta cu o problema, nu doua.

Înțelegerea unor astfel de căi de transmisie poate ajuta la ghidarea răspunsului la focar - de exemplu, prin determinarea dacă eforturile ar trebui să se concentreze mai mult pe controlul transmisiei într-o singură comunitate sau între diferite.

„Secvențierea genomului întreg al probelor de pacienți ne ajută să reconstituim progresia unui focar”, a spus co-prima autoră Shirlee Wohl, fostă absolventă de la Harvard în laboratorul Sabeti și acum colegă postdoctorală la Universitatea Johns Hopkins. „Eforturile tradiționale de supraveghere a focarelor pot ajuta la identificarea posibilelor surse de infecție, dar secvențierea genomului întreg poate confirma aceste legături și chiar poate sugera noi conexiuni neexplorate”.

Echipa a subliniat că acest studiu a fost posibil datorită parteneriatelor strânse pe care le-a avut cu Departamentul Sănătății din Massachusetts și echipele de servicii de sănătate din mai multe universități. "Sunt mândru că fac parte din comunitatea învățământului superior din Massachusetts", a adăugat Sabeti. "Au lucrat impreuna si au demonstrat necesitatea transparentei in raspunsul la focar. Aceasta nu este o poveste despre oreion la aceste universitati, ci despre rapoarte de oreion remarcabile."

Mutarea oreionului?

O altă întrebare de interes special pentru echipele locale a fost dacă o nouă mutație a virusului oreionului - de exemplu, una care îi permite să se sustragă sistemului imunitar la un individ vaccinat - ar fi putut declanșa focarul. Dintre persoanele infectate, 65% au primit cele două doze recomandate de vaccin MMR. Cu toate acestea, date fiind datele disponibile, cercetătorii nu au găsit dovezi că variantele genetice care apar în mod specific în timpul acestui focar au contribuit la răspândirea bolii. Această constatare sugerează că, în zona Bostonului, virusul nu evoluează într-unul care ar putea evita imunitatea indusă de vaccin.

În plus față de constatările legate de focarele din zona Bostonului, analiza geografică mai amplă a studiului a sugerat că virusul oreionului circulă continuu cu o rată scăzută în SUA, rareori izbucnind în focare notabile ca în 2016 și 2017.

„Întregul demers a demonstrat valoarea datelor genetice pentru răspunsul epidemiologic al sănătății și a schimbului de date între echipele colaboratoare”, a spus Sabeti. Unul dintre obiectivele noastre este de a construi această capacitate în multe zone din întreaga lume, astfel încât oficialii din domeniul sănătății publice să se poată mobiliza rapid și să facă acest tip de analiză ori de câte ori au nevoie.