Inggris mengembangkan sistem peringatan dini genetik untuk pandemi di masa depan

Inggris mengembangkan sistem peringatan dini genetik untuk pandemi di masa depan

Project bertujuan untuk meluncurkan teknologi yang murah dan mudah digunakan di seluruh dunia untuk mengenali munculnya ancaman kesehatan baru

Peneliti Inggris sedang mengembangkan teknologi inovatif untuk memantau perubahan genetik pada virus pernapasan saat mereka beredar di seluruh dunia. Sistem ini akan digunakan untuk menentukan varian baru yang berbahaya saat muncul dan bertindak sebagai sistem peringatan dini untuk penyakit baru dan pandemi di masa depan.

Tim, yang berbasis di Wellcome Sanger Institute di Cambridgeshire, bermaksud membuat teknologi ini murah, mudah digunakan, dan mampu ditingkatkan untuk memberikan pengawasan global terhadap berbagai jenis virus. Sasarannya termasuk virus influenza, respiratory syncytial virus (RSV), virus corona, dan patogen yang sebelumnya tidak diketahui.

Tujuan akhir dari proyek – Inisiatif Virus Pernafasan dan Mikrobioma – adalah untuk menciptakan sistem yang akan menggunakan teknologi pengurutan DNA untuk mengidentifikasi semua spesies virus, bakteri, dan jamur dalam satu sampel yang dikumpulkan dari usap hidung dari seorang pasien.

"Inggris berada di ujung tombak pengawasan genom Covid-19 dan bertanggung jawab atas sekitar 20% dari semua genom Sars-CoV-2 yang diurutkan di seluruh planet selama pandemi," kata Ewan Harrison, yang memimpin penelitian tersebut. proyek di Sanger Institute, pusat penelitian genetika dan pengurutan DNA terkemuka dunia.

“Pengetahuan dan data yang kami hasilkan memungkinkan kami untuk melacak – dengan kecepatan dan akurasi yang belum pernah terjadi sebelumnya – Sars-CoV-2, virus penyebab Covid-19, dan untuk memantau bagaimana perubahannya. Itu adalah bantuan yang luar biasa dalam membantu melawan penyakit. Sekarang kami bertujuan untuk berkontribusi membangun pengawasan genomik global untuk semua virus pernapasan. Ini, bagaimanapun, adalah agen yang paling mungkin memicu pandemi baru, ”tambah Harrison.

Ilustrasi ancaman pandemi di masa depan diberikan oleh virus corona. Tiga kali dalam 20 tahun terakhir, virus corona yang sebelumnya tidak dikenal muncul dan menginfeksi manusia: Sars di China dan negara tetangga; Mers di Timur Tengah ; dan Covid-19, yang mempengaruhi seluruh planet .

Namun, penggunaan survei genom selama pandemi Covid-lah yang mengungkapkan potensi luar biasa dari teknologi tersebut. Pada Desember 2020, ketika kasus Covid tiba-tiba meningkat di Inggris tenggara, teknologi menunjukkan bahwa lonjakan ini dipicu oleh munculnya varian baru yang lebih menular. Dikenal awalnya sebagai galur Kent, kemudian diberi label ulang sebagai varian Sars-CoV-2 Alpha.

“Penemuan ini merupakan pengubah permainan,” kata John Sillitoe, pemimpin unit pengawasan genom Institut Sanger. “Kami menghasilkan data genom dengan sangat cepat dan dapat melihat bahwa varian ini mentransmisikan dengan kecepatan yang sangat tinggi. Tiba-tiba, dunia bisa melihat apa yang bisa dilakukan genomik. Ini memungkinkan Anda untuk melihat perubahan pada virus jauh lebih cepat daripada metode lain, dan sekarang kami akan memanfaatkan kekuatan itu.”

Tim Sanger bekerja sama dengan Badan Keamanan Kesehatan Inggris, akademisi Inggris, dan badan kesehatan masyarakat lainnya dalam proyek tersebut, dengan tujuan mengembangkan teknik yang memungkinkan mereka untuk mengurutkan – dari satu sampel – tidak hanya satu varian virus tetapi semua itu mungkin menginfeksi pasien. Biasanya, sampel akan diambil dari individu yang baru dirawat di rumah sakit, di mana tanda-tanda penyakit baru yang muncul kemungkinan besar akan muncul pertama kali.

Namun, teknologi tersebut harus dapat diadaptasi ke laboratorium di seluruh dunia. “Tidak ada gunanya jika Inggris dan satu atau dua negara maju lainnya mempelajari cara mengurutkan genom virus pernapasan dan bukan orang lain,” tambah Sillitoe. "Jika kita tidak memiliki pengawasan global semacam ini, kita tidak akan menemukan varian baru yang berbahaya sampai telah menyebar ke sebagian besar planet ini."

Agar sistem dapat bekerja di seluruh dunia, itu harus menjadi yang termudah, termurah, tercepat, dan paling sesuai untuk penskalaan yang dapat dirancang, kata Sillitoe. “Di banyak laboratorium di seluruh dunia, orang memiliki mesin pengurutan yang lebih kecil dan tidak dapat mengurutkan sampel sebanyak yang kami bisa di Sanger. Jadi kami ingin sistem bekerja dengan baik pada mesin-mesin itu seperti halnya di sini pada perangkat volume besar kami.”

Harrison mengatakan kepada Pengamat bahwa tiga versi berbeda dari teknologi tersebut sekarang sedang diuji. “Selama beberapa bulan mendatang, kami akan melihat apakah kami dapat bertukar bit dan mungkin menghasilkan hybrid pada akhirnya. Tujuannya adalah untuk mendapatkan sistem yang dapat digunakan dalam operasi dalam satu tahun, meskipun akan selalu ada ruang untuk perbaikan setelah itu,” tambahnya.

“Poin krusialnya adalah kita harus mengembangkan sistem yang menggunakan reagen murah, tidak memerlukan tim teknisi yang sangat terlatih dan dapat digunakan dalam skala besar. Kemudian kita benar-benar dapat membuat perbedaan.

“Saat ini, untuk banyak virus pernapasan, kami telah mengurutkan mungkin 1.000-2.000 genomnya. Kami ingin membuat ratusan ribu genom untuk masing-masingnya dalam waktu dekat. Informasi yang mereka berikan akan sangat berharga, tidak hanya untuk melacak penyakit baru tetapi juga untuk mempercepat pengembangan vaksin dan obat-obatan.”

Tim di Sanger Institute bukan satu-satunya kelompok ilmuwan yang berupaya memperluas survei genom untuk mencakup banyak virus lain yang muncul. Pusat-pusat di AS dan di Jerman juga mengerjakan proyek serupa.