Secuenciación del genoma completo para la caracterización rápida del virus de la rabia mediante tecnología de nanoporos
18 de agosto de 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.
Descripción general
Este estudio presenta un flujo de trabajo rentable para caracterizar genomas del virus de la rabia (RABV) mediante tecnología nanoporo, destinado a 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 apoyar 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 medianos
- Dificultades para obtener secuencias genómicas de alta calidad
- Importancia de la experiencia local en la interpretación de datos
Métodos Utilizados
- Tecnología de secuenciación con nanoporos
- Caracterización genómica del virus de la rabia
- Protocolos para el procesamiento de muestras y secuenciación
Resultados principales
- Secuenciación efectiva de todo el genoma a partir de muestras de diversas calidades
- Capacitación de científicos locales para fines de vigilancia
- Disponibilidad de herramientas para el análisis de datos que apoyen la comprensión 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 locales de salud pública.
Preguntas frecuentes
Relevancia Ejecutiva para la Industria
La secuenciación rápida y descentralizada del genoma completo del virus de la rabia mediante tecnología de nanoporos aborda brechas críticas en la vigilancia de patógenos en países de ingresos bajos y medianos. Este flujo de trabajo permite a los equipos locales generar datos genómicos accionables, apoyando información epidemiológica en tiempo real y orientando intervenciones de salud pública. El enfoque mejora la confianza predictiva en la interfaz animal-humano-ambiente, impactando directamente las decisiones estratégicas para el control y la preparación frente a enfermedades infecciosas.
Aplicaciones Estratégicas en I+D de Biotecnología Farmacéutica
Descubrimiento Temprano y Validación de Blancos
- Permite el seguimiento de alta resolución de linajes del virus de la rabia para la reducción mecanicista de riesgos.
- Apoya la validación funcional de las vías de transmisión y los orígenes de brotes.
- Facilita la prueba rápida de hipótesis sobre patrones de circulación y emergencia viral.
Desarrollo y ensayo de cribado
- Proporciona flujos de trabajo genómicos validados adaptables a diversas calidades de muestras.
- Normaliza la secuenciación y el análisis para obtener resultados cuantitativos y reproducibles.
- Prepara conjuntos de datos robustos para cribados epidemiológicos y filogenéticos posteriores.
Investigación Traductiva y Preclínica
- Integra la vigilancia genómica con sistemas relevantes para la enfermedad, garantizando una continuidad traslacional.
- Permite la integración de datos filogenéticos locales y globales para tomar decisiones ajustadas al riesgo.
- Facilita el descubrimiento de biomarcadores y el monitoreo de la evolución viral en regiones endémicas.
Integración de la tubería y flujo de trabajo
Este flujo de trabajo conecta la recolección de muestras, la secuenciación y la interpretación, posicionándose desde el descubrimiento inicial hasta la investigación traslacional en los procesos relacionados con enfermedades infecciosas.
- Biología de Descubrimiento: Permite a los equipos locales probar hipótesis epidemiológicas y aclarar las vías de transmisión viral.
- Secuenciación: Proporciona resultados estandarizados y escalables para análisis comparativos.
- Análisis: Integra la identificación de bases y la asignación de linajes en tiempo real para obtener resultados accionables.
- Investigación Translacional: Conecta los datos de vigilancia local con filogenias globales, apoyando estrategias preclínicas y de salud pública.
- Reutilización Empresarial: Ofrece una plataforma modular y adaptable para la vigilancia genómica de múltiples patógenos.
Impacto Operativo y Empresarial
- Valor científico: Aumenta la confianza predictiva y reduce la ambigüedad en el seguimiento de linajes virales.
- Valor operacional: Permite flujos de trabajo genómicos rápidos, rentables y reproducibles en entornos con recursos limitados.
- Valor estratégico: Proporciona información para decisiones de implementación o no implementación de estrategias de intervención y asignación de recursos.
- Impacto en la cartera: Apoya la priorización ajustada al riesgo de programas de vigilancia y control.
Consideraciones de Implementación
- Requiere experiencia científica local en el manejo de muestras y análisis genómico.
- Necesita acceso a dispositivos de secuenciación por nanoporos y herramientas informáticas compatibles (por ejemplo, RAMPART, MADDOG, GLUE).
- Exige estandarización entre equipos para la calidad de los datos y su interpretación.
- Adaptable a diferentes calidades de muestras y condiciones de laboratorio regionales.
- Depende de la validación y optimización continuas para nuevos patógenos o entornos.
Preguntas frecuentes sobre biofármacos
Chapters in this video
0:00
Introduction
2:38
Sample Preparation, RNA Extraction, PCR Clean Up, and Quantification for Whole Genome Sequencing of Rabies Virus (RABV)
5:35
Sequencing, Live and Offline Basecalling, Analysis, and Interpretation of Rabies Virus (RABV) Genome
