Wissenschaftler erklären, warum neue, gefährliche Viren sind so schwer zu identifizieren

In einer kürzlich publizierten grundlegenden überprüfung gewidmet, um die Diagnostik von viralen Infektionen, ein Russisches Forscherteam mit MIPT Forscher war der erste, der systematisch beschreiben und zusammenfassen von schneiden-edge Technologien in den sich schnell entwickelnden Gebiet der Genetik. Eine Reihe von neuen, effektiven Methoden der Viren-Erkennung entwickelt wurden in den letzten Jahren, einschließlich derjenigen, die sich gezielt an die unbekannten Erregern. Die Autoren beschrieben den so genannten high-throughput-Sequenzierung der nächsten generation als ein potenter neuer Ansatz. Die Methode verspricht, zu revolutionieren, die die Erkennung und Analyse von neuen pathogenen Viren, aber es wird mindestens mehrere Jahre, bis Sie eingeführt in die Allgemeine klinische Praxis.

In der Antwort auf die rasante Ausbreitung des COVID-19-Pandemie, eine maßgebliche Globale Fachzeitschrift, treffend benannt, Viren, veröffentlicht eine grundlegende Analyse der Probleme der Identifizierung und Untersuchung neuen Krankheitserregern, wie zum Beispiel die berüchtigten coronavirus.

„Es sind die, durch verschiedene statistische Schätzungen, über 320 000 verschiedene Viren infizieren Säugetiere“, sagt Kamil Khafizov, ein Forscher an der MIPT Historischen Genetik, die Radiokarbon-Analyse und Angewandte Physik-Labor und einer von den review-Autoren. „Aber bis heute, weniger als 1% dieser enormen Menge wurde untersucht.“

Die meisten Viren, einschließlich derjenigen, die verursachen, dass die Atmungs -, Verdauungs-und anderen Krankheiten des Menschen, bleiben unerforscht und somit fast nicht zu erkennen. Der Grund hinter diesem ist das schmale Spektrum von Viren, die die moderne Testsysteme sind entwickelt, um Ziel.

„Bildlich gesprochen: wir versuchen, Blick auf einem riesigen Meer von Bedrohungen durch das Auge einer Nadel,“ schreiben die Autoren in der Bewertung. Unter anderem erkunden Sie die Mängel der polymerase-Kettenreaktion-Methode. Diese essentielle Technik für die Mikroorganismen molekulare Tests fehlschlägt, zu identifizieren wenig erforschte Viren, und dies stellt eines der zentralen Probleme in der modernen Virologie.

Es gibt aber neue Methoden, die möglicherweise die Probleme der Erkennung und Identifizierung von neuen Mikroorganismen, und die überprüfung erforscht diese Ansätze. Die Autoren betrachten die next-generation-sequencing (NGS), der vielversprechendste zu sein. Auch bekannt als high-throughput-Sequenzierung, die es ermöglicht die Analyse von mehreren DNA-Molekülen parallel dazu werden Sie eine Reihe von Beispielen, die verschiedene Regionen des gleichen Genoms, oder beides.

„Effiziente mathematische algorithmen sind ein wichtiger Teil der Methode,“ sagt Alina Matsvay, MIPT Doktorand / in und die Beurteilung der entsprechenden Autor. „Sie erlauben es Forschern, das Genom eines unbekannten virus, der gegen alle verfügbare Verweise von viralen genomen, und alles Vorhersagen möglich, seine Eigenschaften, einschließlich Ihrer pathogenen potential.“

Die wichtigsten Mängel der NGS auch die hohen Kosten für die Ausrüstung und Reagenzien benötigt für den Betrieb solcher tests und die langwierige Probenvorbereitung, Sequenzierung und Analyse von Daten verarbeitet. Diese Einschränkungen, kombiniert mit hohen Labor-Personal Qualifikation, Anforderungen, verhindern, dass die Methode von weitgehend in den mainstream integriert klinische Praxis. Dennoch, die Kosten der Technik geht nach unten mit jedem Jahr, während seine Geschwindigkeit, Genauigkeit und Effizienz weiter zu wachsen.

Khafizov darauf hingewiesen, dass der Corona-Virus-Pandemie hat gezeigt, wie wichtig NGS-Methoden für die Identifizierung von neuen pathogenen in klinischen Proben und die Untersuchung der molekularen Mechanismen der übertragung des virus von Tieren auf den Menschen. Die Technologie zertifiziert für den Einsatz im Gesundheitswesen, in der unmittelbaren Zukunft.

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