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Lo studio di genomica mostra le introduzioni multiple e diverse SARS-CoV-2 nella regione della capitale degli Stati Uniti

Uno studio recente piombo dai ricercatori dalla Johns Hopkins University rivela le introduzioni multiple e diverse del coronavirus 2 (SARS-CoV-2) di sindrome respiratorio acuto severo nella regione del capitale nazionale degli Stati Uniti durante la fase iniziale di pandemia di malattia 2019 di coronavirus (COVID-19). Lo studio è attualmente disponibile sul " server " della pubblicazione preliminare del medRxiv*.

Presto dopo la sua emergenza in Cina alla fine del dicembre 2019, SARS-CoV-2 sparso rapido dappertutto, provocando oltre 22,25 milioni ha confermato i casi dell'infezione SARS-CoV-2 ed oltre 783.000 ha collegato le morti, il 20 agosto 2020th . A causa delle emissioni regolarici, c'era un deficit nella capacità diagnostica per COVID-19 negli Stati Uniti fino all'inizio di marzo 2020. Tuttavia, l'analisi retrospettiva dei casi di COVID ora suggerisce l'istituzione della trasmissione della comunità negli Stati Uniti da gennaio-febbraio 2020.

Progettazione corrente di studio

Nello studio corrente, i ricercatori hanno effettuato un intero sequenziamento del genoma di 620 campioni clinici SARS-CoV-2, che sono stati raccolti dal sistema di salubrità di Johns Hopkins fra 11-31 marzo 2020, per studiare la diffusione iniziale di SARS-CoV-2 nella regione del capitale nazionale degli Stati Uniti. Il numero dei campioni analizzati nello studio ha coperto quasi 37% dei casi totali diagnosticati nella regione durante il periodo considerato. Inoltre, i ricercatori hanno eseguito un'analisi fra i dati d'ordinamento genomica ed i fenotipi di malattia per capire se il genotipo virale è correlato con la severità di malattia o il transmissibility virale.  

Correlazione fra diversità genetica e severità virali di malattia

Dei campioni sperimentali totali, i ricercatori hanno selezionato 143 per l'ordinamento genomica, che ha prodotto 114 genoma completi SARS-CoV-2. Hanno impiegato un amplicon della piastrellatura che ordina il metodo per ottenere i genoma virali completi. Mentre analizzavano, hanno trovato che i campioni con un alto titolo virale come pure i campioni si sono raccolti nella fase in anticipo di infezione, sono più efficaci nella generazione dei genoma completi.

Dopo, hanno paragonato questi dati genomica virali ai fenotipi di malattia ed hanno trovato le entrate multiple di SARS-CoV-2 nella regione. D'importanza, i ricercatori hanno osservato che per molti pazienti, non c'era cronologia di viaggio o cronologia del contatto con le persone infettate. Ciò indica che la trasmissione della comunità già era stata iniziata in quella regione nel marzo 2020. Tuttavia, non hanno osservato alcuna connessione specifica fra le variazioni genetiche di SARS-CoV-2 ed i risultati di malattia in termini di ospedalizzazione o ammissione alle unità di cure intensive (ICUs). Ciò indica che malgrado avere diversità genetica, non c'è correlazione fra il genotipo e la severità virali di malattia.

Analizzando i dati d'ordinamento genomica dei campioni clinici raccolti da 40 ha ospedalizzato i pazienti e 22 ICU hanno ammesso i pazienti, i ricercatori hanno rivelato che la presentazione clinica della malattia non è associata solamente con le mutazioni virali (diversità). Ci possono essere altri fattori che modulano collettivamente i risultati pazienti. Questa osservazione più ulteriormente è stata rinforzata dal fatto che i campioni prelevati dai pazienti severamente commoventi, compreso quelli che richiedono la ventilazione meccanica, hanno avuti virus che appartengono a tutti e cinque i clades filogenetici importanti.

Il più a tariffa ridotta della variabilità genetica di SARS-CoV-2 può essere dovuto la presenza di RNA polimerasi con la correzione delle bozze dell'attività. Inoltre, c'è meno pressione evolutiva su SARS-CoV-2 a causa della trasmissione virale rapida stessa come pure dell'immunità minima ospite neutralizzare il virus. Tutti questi fattori insieme possono essere responsabili delle variazioni genetiche limitate trovate in genoma SARS-CoV-2.   

Risposta diagnostica COVID-19 durante la sorveglianza iniziale SARS-CoV-2 nel sistema di salubrità di Johns Hopkins. (A) Numero cumulativo delle prove positive nello stato di Maryland (barre bianche) ed all
Risposta diagnostica COVID-19 durante la sorveglianza iniziale SARS-CoV-2 nel sistema di salubrità di Johns Hopkins. (A) Numero cumulativo delle prove positive nello stato di Maryland (barre bianche) ed all'interno del sistema di salubrità di Johns Hopkins (JHHS; barre nere). (B) valore di SARS-CoV-2 RT-PCR CT (S-gene) contro i giorni dall'inizio paziente di sintomo. Dati misura con la curva del LOESS (riga di regressione bianca). Due valori erratici (giorni dall'inizio = 5 settimane, valore di CT = 30 e giorni dall'inizio = 28 giorni, valore di CT = 31) non sono indicati. (C) distribuzione di età dei pazienti SARS-CoV-2 all'interno del JHHS.
Campioni SARS-CoV-2 selezionati per intero sequenziamento del genoma. Distribuzione (A) di valore di CT, (B) età, (C) sesso e (D) data della raccolta per gli esemplari selezionati per intero sequenziamento del genoma (barre bianche) ed esemplari che hanno prodotto i genoma completi (barre nere). Soltanto gli esemplari con i conosciuti sono inclusi in ogni tracciato. (E) mutazioni attraverso il genoma SARS-CoV-2 in tutti e 114 i genoma completi (righe), binned in 60 finestre del nucleotide. Rosso = singola variante del nucleotide, blu-chiaro = base mascherata come N dovuto l
Campioni SARS-CoV-2 selezionati per l'ordinamento del intero-genoma. Distribuzione (A) di valore di CT, (B) età, (C) sesso e (D) data della raccolta per gli esemplari selezionati per il intero-genoma che ordina (barre bianche) ed esemplari che hanno prodotto i genoma completi (barre nere). Soltanto gli esemplari con i conosciuti sono inclusi in ogni tracciato. (E) mutazioni attraverso il genoma SARS-CoV-2 in tutti e 114 i genoma completi (righe), binned in 60 finestre del nucleotide. Rosso = singola variante del nucleotide, blu-chiaro = base mascherata come N dovuto l'interruzione procedura del amplicon; la base blu scuro = ambigua (n) dovuto la variante-chiamata pubblica nelle regioni dell'omopolimere. Le righe sono ragruppate da distanza di Hamming fra le sequenze e sono colorate dai clades filogenetici (19A-20C, vedono il fico 3). (F) conteggio dei genoma completi (su 114) con una variante ad ogni sito. Le mutazioni didefinizione chiave sono contrassegnate.

Significato di studio

I ricercatori ritengono che i risultati correnti di studio permettano una migliore comprensione dell'evoluzione SARS-CoV-2 come pure della sua relazione cangiante con i risultati pazienti. Inoltre, per capire la diversità genomica virale alla fase iniziale della pandemia COVID-19, è essenziale per seguire queste variazioni genetiche e per individuare le correzioni fra la genetica e la severità virali di malattia per l'assicurazione dell'efficacia delle contromisure (vaccini e medicine terapeutiche) che stanno diventando disponibili per affrontare la pandemia.     

Nello studio corrente, i ricercatori egualmente hanno confrontato la diversità genomica virale fra le città differenti degli Stati Uniti. I dati hanno rivelato che le variazioni genetiche di SARS-CoV-2 osservato in New York sembra essere simili a quella osservata nella regione del capitale nazionale perché le entrate virali hanno accaduto periodi multipli in entrambe le regioni.     

Approccio futuro

I ricercatori pianificazione continuare la loro ricerca confrontando i dati d'ordinamento genomica dei campioni virali raccolti durante e dopo il periodo di arresto. Ciò contribuirà a capire l'impatto dell'arresto come pure i modi di diffusione virale all'interno di questa regione.     

Avviso *Important

il medRxiv pubblica i rapporti scientifici preliminari che pari-non sono esaminati e, pertanto, non dovrebbero essere considerati conclusivi, guida la pratica clinica/comportamento correlato con la salute, o trattato come informazioni stabilite.

Source:
Journal reference:
Dr. Sanchari Sinha Dutta

Written by

Dr. Sanchari Sinha Dutta

Dr. Sanchari Sinha Dutta is a science communicator who believes in spreading the power of science in every corner of the world. She has a Bachelor of Science (B.Sc.) degree and a Master's of Science (M.Sc.) in biology and human physiology. Following her Master's degree, Sanchari went on to study a Ph.D. in human physiology. She has authored more than 10 original research articles, all of which have been published in world renowned international journals.

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