Naukowcy dokładnie zbadają koronawirusa występującego na Śląsku

Badania laboratoryjne wykażą też występowanie w próbkach innych patogenów, w tym wirusów grypy. To pierwsze tak dokładne i wieloparametrowe badanie populacji zamieszkującej konkretny rejon Polski.

- Będzie to najbardziej reprezentatywne badanie w skali całego kraju. Wyniki badań przeprowadzonych w Gyncentrum stanowić będą cenne źródło wiedzy na temat przebiegu, charakteru i dynamiki zakażeń wirusem SARS-CoV-2 na terenie Śląska. Zasilą także międzynarodowe bazy danych, takie jak GISAID, Global Alliance for Genomics and Health (GA4GH), ELIXIR, czy Europejskie Archiwum Nukleotydów (ENA), które monitorują występowanie różnych wariantów genetycznych wirusa SARS-CoV-2 i grypy na świecie – wyjaśnia Emilia Morawiec, diagnosta laboratoryjny Laboratorium Genetycznego Gyncentrum, koordynator projektu.

- Wiążemy duże nadzieje z rozpoczętym we współpracy z Laboratorium Genetycznym Gyncentrum projektem. Śląsk, jak powszechnie wiadomo, został intensywnie dotknięty zachorowaniami na COVID-19. Z całą pewnością wynika to z dużej liczby przeprowadzonych testów i charakterystyki zaludnienia terenu. Projekt badawczy realizowany przez Gyncentrum z międzynarodowym rozmachem to zatem duża szansa dla naszego regionu, aby dowiedzieć się więcej na ten temat. Na podstawie wyników prowadzonych badań będziemy w stanie nie tylko oszacować przebieg pandemii na terenie województwa śląskiego, ale również dostosować schemat terapii do specyfiki zakażeń w populacji śląskiej – akcentuje marszałek województwa Jakub Chełstowski.

- Koronawirus jest niezwykle groźny i podstępny. Stał się dziś wrogiem numer jeden dla naszego zdrowia i życia. Aby z wrogiem sobie skutecznie poradzić, trzeba najpierw dobrze go poznać. Wiemy już dziś, że wirus mutuje, co jest niepokojące. Badania pomogą precyzyjnie ocenić skalę tego niebezpieczeństwa, dadzą jednocześnie odpowiedź jak go uniknąć i skutecznie chorobę wywołaną wirusem zwalczać – dodaje wicemarszałek Wojciech Kałuża.

Środki na badania pochodzą m.in. z Regionalnego Programu Operacyjnego Województwa Śląskiego. Projekt obejmujący sekwencjonowanie wariantów wirusa SARS-CoV-2 w populacji regionu śląskiego jest częścią programu „Przeciwdziałanie rozprzestrzeniania się COVID-19 poprzez doposażenie laboratorium Gyncentrum Sp. z o.o. w specjalistyczny sprzęt do automatycznej izolacji kwasów nukleinowych” Wartość dofinansowania, jakie Gyncentrum otrzymało na ten cel przekroczy 4,5 mln zł.

Realizacja projektu ma zakończyć się pod koniec sierpnia br. Laboratorium zakupi dodatkowe urządzenia i odczynniki do badań pozwalających na ocenę różnorodności występowania wariantów COVID-19. Będzie to urządzenie do przeprowadzania automatycznej elektroforezy kapilarnej, wysokoprzepustowy sekwenator nowej generacji NGS, zestaw odczynników do izolacji wirusowego RNA z badanych próbek, stosowanych w systemach zamkniętych i odczynniki do wykonywania oznaczeń na aparacie Fragment Analyser oraz termocykler. Doposażenie usprawni i przyspieszy obecnie prowadzone w laboratorium procesy diagnostyczne - zwiększy przepustowość oraz wykrywalność COVID-19. Zdolność realizacji testów wzrośnie z 5-6 tysięcy testów na dobę nawet do 12 tysięcy!

- Rozwój badań nie byłby możliwy bez tak znaczącego wsparcia – nie ma wątpliwości dr Anna Bednarska-Czerwińska, wiceprezes Gyncentrum i dyrektor ds. medycznych.

Policzą warianty genetyczne wirusa

Mimo że wirus SARS-CoV-2 mutuje wolniej niż inne wirusy np. grypy to, jak pokazują ostatnie wydarzenia z Wielkiej Brytanii, pojawianie się nowych odmian koronawirusa jest nieuniknione. Prawdopodobieństwo wykrycia różnych wariantów wirusa jest szczególnie wysokie w tak różnorodnej i dużej grupie, jaką reprezentują mieszkańcy Śląska. Uzyskane w toku badania dane umożliwią identyfikację ewentualnych nowo powstałych genotypów wirusa SARS-CoV-2 w populacji województwa śląskiego oraz ustalenie przebiegu COVID-19 na badanym terenie.

Z próbek wymazowych, pochodzących od pacjentów z rozpoznanym COVID-19, eksperci Gyncentrum wyizolują, a następnie szczegółowo przeanalizują genom wirusa SARS-CoV-2. Pozwoli to określić liczbę wariantów genetycznych wirusa oraz ocenić stopień jego zmienności w badanej populacji. W projekcie zbadamy dokładną sekwencję, czyli budowę - cegiełka po cegiełce, nukleotyd po nukleotydzie, materiału genetycznego wirusa SARS-CoV-2. Poznanie tych sekwencji, być może różnych, bo izolowanych od pacjentów z różnych obszarów regionu z dodatnim wynikiem, pozwoli porównać sekwencję wyizolowanego od nich wirusa, z sekwencją referencyjną, czyli wyjściową.

- W zależności od ilości i rozległości zmian w tej budowie będziemy mogli wnioskować, skąd dotarły na teren Śląska różne warianty wirusa, a także, w jaki sposób oraz z jakimi sekwencjami się wymieszały - tłumaczy Adam Pudełko – diagnosta laboratoryjny.

Określenie wariantów genetycznych SARS-CoV-2 dla populacji Śląska umożliwi również w dalszych etapach ocenę skuteczności dostępnych na rynku szczepionek przeciwko SARS-CoV-2 dla danej odmiany wirusa. - Na podstawie oceny sekwencji wirusa możemy wnioskować, czy odnotowana mutacja może mieć pośredni wpływ na powodzenie szczepienia w badanej grupie. Ponadto będzie to cenna wiedza w zakresie oceny tempa pojawiania się nowych wariantów wirusa, być może warunkująca modyfikację zaproponowanych szczepionek przeciwko SARS-CoV-2 - dodaje Emilia Morawiec.

Zsekwencjonują genom 40 innych wirusów

Projekt zakłada również sekwencjonowanie współwystępujących w badanym materiale, około 40 innych patogenów wywołujących zakażenia układu oddechowego, w tym wirusów grypy A i B wraz z ich wariantami, ludzkich koronawirusów, adenowirusów, rinowirusów, wirusów paragrypy czy RSV.

- Zakładamy, że w okresie wiosennym pojawią się sezonowe wirusy np. grypy, którymi mogą zakazić się pacjenci covidowi. To znaczy, że w ich organizmie, oprócz SARS-CoV-2, może być obecny w tym samym czasie inny wirus lub nawet wirusy. Prowadzone analizy dadzą nam odpowiedź na pytanie – czy i jaki wpływ na przebieg COVID-19 mają towarzyszące infekcje wirusowe tzw. koinfekcje. Sekwencjonowanie innych wirusów, występujących w materiale pacjenta, będzie stanowić także cenną informację kliniczną dla medyków, dając im możliwość szerszego spojrzenia na toczącą się w organizmie pacjenta infekcję – mówi Adam Pudełko.

Śląski algorytm leczenia

Ostatnim etapem projektu będzie poszukiwanie zależności pomiędzy występowaniem określonego genotypu wirusa SARS-CoV-2 i/lub współwystępowaniem koinfekcji wirusowych, stopniem aktywacji układu odpornościowego oraz przebiegiem klinicznym zakażenia.

- Finalnie zweryfikujemy, jak wyglądają parametry kliniczne i wyniki badań pacjenta w zależności od wariantu SARS-CoV-2, jakim się zakaził oraz czy przebieg infekcji jest zależny od występowania ewentualnych innych wirusów u tego pacjenta – tłumaczy Emilia Morawiec i dodaje – Przy współpracy z klinicystami efektem badań może być ustalenie algorytmu, pozwalającego leczyć pacjentów szybciej i bardziej wydajnie, w zależności od wariantu wirusa, czy identyfikacji ewentualnej koinfekcji.

Na podstawie otrzymanych wyników analiz sekwencyjnych i analiz panelu badań dodatkowych możliwa będzie ocena stopnia „ciężkości” przebiegu koinfekcji oraz objawów klinicznych, wynikających z ewentualnej mozaiki patogenów wirusowych, które zainfekowały badany organizm.

Laboratorium Genetyczne Gyncentrum to jedno z najnowocześniejszych laboratoriów w Europie. Laboratorium posiada akredytację Ministerstwa Zdrowia w zakresie diagnostyki molekularnej SARS-CoV-2, RSV oraz wirusa grypy, a także certyfikat QCMD 2020 SARS-CoV-2 EQA Programme oraz QCMD 2020 Respiratory I Plus EQA Programme. Placówka działa zgodnie z wytycznymi NIZP-PZH, WHO, ECDC. Jako jedyne laboratorium w regionie spełnia standardy bezpieczeństwa biologicznego BSL-3. Zespół tworzą wykwalifikowani diagności laboratoryjni i biotechnolodzy z ogromnym doświadczeniem w badaniach molekularnych. Laboratorium wyposażone jest w nowoczesną, wysokoprzepustową aparaturę pozwalającą na sprawne i bezpieczne przeprowadzenie izolacji RNA wirusa. Obecnie w ciągu doby może wykonać nawet do 10 tysięcy badań.