Secuenciación del genoma completo para la caracterización rápida del virus de la rabia mediante tecnología de nanoporos
August 18th, 2023
Aquí, presentamos un flujo de trabajo rápido y rentable para caracterizar los genomas del virus de la rabia (RABV) utilizando tecnología de nanoporos. El flujo de trabajo está destinado a apoyar la vigilancia genómica a nivel local, proporcionando información sobre los linajes circulantes del RABV y su ubicación dentro de las filogenias regionales para guiar las medidas de control de la rabia.
Nuestra investigación utiliza la genómica avanzada para mejorar la vigilancia de patógenos en países de ingresos bajos y medios. Y esto nos ayuda a empoderar a los investigadores locales para que respondan a cinco grandes preguntas: quién, qué, dónde, por qué y cuándo. Y esto puede servir de base para soluciones prácticas sobre el terreno.
Utilizamos la tecnología de nanoporos para descentralizar la secuenciación. Su facilidad de uso, portabilidad y costos más baratos en relación con otras plataformas lo hacen ideal para entornos de bajos recursos. Y la capacidad de secuenciar rápidamente en la fuente de la muestra significa que podemos hacer vigilancia en la interfaz entre el entorno animal y humano.
Nos enfrentamos a desafíos en la obtención de genomas completos a partir de muestras de calidad variable. A menudo, las comunicaciones procedentes de zonas remotas se transportaban en malas condiciones de almacenamiento. Y además, tenemos una experiencia limitada en herramientas bioinformáticas que serían útiles para interpretar datos.
Así que estas herramientas serían como MADDOG y DRUG-V GLUE. Esto podría utilizarse para interpretar los datos de forma universal y ayudar a iniciar el control. Estamos tratando de demostrar cómo optimizan el protocolo para secuencias rápidas o para secuencias genómicas completas de rabia y ver cómo se puede adaptar y usar en los países de bajos ingresos para la secuenciación de la rabia con el fin de responder a diferentes preguntas sobre cómo está circulando realmente, qué está circulando y cuándo está circulando.
Y esta información es necesaria para las estrategias de eliminación de la rabia. La vigilancia genómica viral es ahora más accesible. Sin embargo, la orientación para el análisis y la interpretación de datos para los esfuerzos de control local es más limitada.
Nuestro protocolo ofrece una canalización de extremo a extremo, lo que permite a los científicos locales contar con capacidades de vigilancia de primera línea. La mayor disponibilidad de genomas virales y métodos para interpretar estos datos permite a los investigadores traducir la información epidemiológica en información procesable para los ministerios gubernamentales o los programas de control de enfermedades y guiar el proceso de toma de decisiones.
Visión general
Este estudio presenta un flujo de trabajo rentable para caracterizar los genomas del virus de la rabia (RABV) utilizando tecnología de nanoporos con el objetivo de mejorar la vigilancia viral a nivel local. El enfoque permite la identificación de linajes circulantes de RABV e integra datos genómicos en filogenias regionales para respaldar medidas efectivas de control de la rabia.
Componentes clave del estudio
Área de investigación
- Genómica de patógenos
- Vigilancia viral
- Estrategias de control de la rabia
Antecedentes
- Necesidad de mejorar la vigilancia en países de ingresos bajos y medios
- Desafíos en la obtención de secuencias genómicas de alta calidad
- Importancia de la experiencia local en la interpretación de datos
Métodos utilizados
- Tecnología de secuenciación de nanoporos
- Caracterización genómica del virus de la rabia
- Protocolos para el procesamiento de muestras y secuenciación
Resultados principales
- Secuenciación efectiva del genoma completo a partir de muestras de diversas calidades
- Empoderamiento de científicos locales para fines de vigilancia
- Disponibilidad de herramientas para el análisis de datos para apoyar la visión epidemiológica
Conclusiones
- El estudio demuestra con éxito un método escalable para el análisis genómico del virus de la rabia.
- Los hallazgos tienen implicaciones significativas para las estrategias de eliminación de la rabia y las iniciativas de salud pública locales.
Preguntas frecuentes
Executive Industry Relevance
Rapid, decentralized whole genome sequencing of rabies virus using nanopore technology addresses critical gaps in pathogen surveillance for low- and middle-income countries. This workflow enables local teams to generate actionable genomic data, supporting real-time epidemiological insight and guiding public health interventions. The approach enhances predictive confidence at the animal-human-environment interface, directly impacting portfolio decisions for infectious disease control and preparedness.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables high-resolution tracking of rabies virus lineages for mechanistic de-risking.
- Supports functional validation of transmission pathways and outbreak sources.
- Facilitates rapid hypothesis testing on viral circulation and emergence patterns.
Screening & Assay Development
- Provides validated genomic workflows adaptable to diverse sample qualities.
- Standardizes sequencing and analysis for reproducible, quantitative outputs.
- Prepares robust datasets for downstream epidemiological and phylogenetic screening.
Translational & Preclinical Research
- Aligns genomic surveillance with disease-relevant systems for translational continuity.
- Enables integration of local and global phylogenetic data for risk-adjusted decisions.
- Supports biomarker discovery and monitoring of viral evolution in endemic regions.
Pipeline & Workflow Integration
This workflow bridges sample collection, sequencing, and interpretation, positioning itself from early discovery through translational research in infectious disease pipelines.
- Discovery Biology: Empowers local teams to test epidemiological hypotheses and clarify viral transmission pathways.
- Screening: Delivers standardized, scalable sequencing outputs for comparative analysis.
- Analytics: Integrates real-time base calling and lineage assignment for actionable readouts.
- Translational Research: Connects local surveillance data to global phylogenies, supporting preclinical and public health strategies.
- Enterprise Reuse: Offers a modular, adaptable platform for genomic surveillance of multiple pathogens.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces ambiguity in viral lineage tracking.
- Operational Value: Enables rapid, cost-effective, and reproducible genomic workflows in resource-limited settings.
- Strategic Value: Informs go/no-go decisions for intervention strategies and resource allocation.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization of surveillance and control programs.
Implementation Considerations
- Requires local scientific expertise in sample handling and genomic analysis.
- Needs access to nanopore sequencing devices and compatible informatics tools (e.g., RAMPART, MADDOG, GLUE).
- Demands cross-team standardization for data quality and interpretation.
- Adaptable to varying sample qualities and regional laboratory conditions.
- Dependent on ongoing validation and optimization for new pathogens or settings.
