การเฝ้าระวังจีโนมอย่างต่อเนื่องในแอฟริกาให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับการพัฒนาการระบาดใหญ่ของ SARS-CoV-2

ในการศึกษาล่าสุดที่โพสต์ไปที่ medRxiv* เซิร์ฟเวอร์การพิมพ์ล่วงหน้า นักวิจัยอธิบายว่าความพยายามในการจัดลำดับจีโนมกลุ่มอาการทางเดินหายใจเฉียบพลันรุนแรง coronavirus 2 (SARS-CoV-2) ในแอฟริกาช่วยระบุสองในห้าสายพันธุ์ของความกังวล (VOCs) ของ SARS-CoV-2 และการวิเคราะห์ในระยะเริ่มต้น

การศึกษา: การระบาดของโรคซาร์ส-CoV-2 ในแอฟริกา: ข้อมูลเชิงลึกจากการเฝ้าระวังจีโนมที่ขยายตัวอย่างรวดเร็ว  เครดิตภาพ: TonelloPhotography/Shutterstock
การศึกษา: การระบาดของโรคซาร์ส-CoV-2 ในแอฟริกา: ข้อมูลเชิงลึกจากการเฝ้าระวังจีโนมที่ขยายตัวอย่างรวดเร็ว เครดิตภาพ: TonelloPhotography/Shutterstock

พื้นหลัง

แอฟริกามีรายงานผู้ป่วยและผู้เสียชีวิตจากโรคติดเชื้อไวรัสโคโรนา 2019 (โควิด-19) ต่ำที่สุดทั่วโลก โดยมีผู้เสียชีวิตเพียง 2,45,000 ราย ณ เดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2565 อย่างไรก็ตาม ทวีปแอฟริกามีบทบาทสำคัญในการกำหนดการตอบสนองด้านสาธารณสุขทั่วโลก การระบาดใหญ่ของ COVID-19 ด้วยการดำเนินการเฝ้าระวังจีโนม

เป็นที่น่าสังเกตว่าความพยายามในการจัดลำดับสำหรับ SARS-CoV-2 นั้นเร็วที่สุดสำหรับเชื้อโรคในมนุษย์ใด ๆ ในประวัติศาสตร์ของแอฟริกาและทั่วโลก แม้ว่าไวรัสโรคภูมิคุ้มกันบกพร่องของมนุษย์ (HIV) ได้แพร่ระบาดในแอฟริกามาหลายปีแล้ว แต่มีเพียง 3,100 ลำดับของเอชไอวีทั้งจีโนมเท่านั้นที่เปิดเผยต่อสาธารณะ อย่างไรก็ตาม การเฝ้าระวังจีโนมสำหรับ SARS-CoV-2 ในแอฟริกาดึงข้อมูลมาแล้ว 10,000 ลำดับในปี 2020 และอีก 90,000 ลำดับในปีที่ผ่านมา

สำหรับการใช้ในการวางแผนกลยุทธ์ด้านสาธารณสุข การสุ่มตัวอย่างสำหรับการเฝ้าระวังจีโนมจำเป็นต้องครอบคลุมทั้งปัจจัยเชิงพื้นที่และเวลา ซึ่งจำเป็นต้องขยายขอบเขตครอบคลุมทางภูมิศาสตร์ของความสามารถในการจัดลำดับเพื่อจับภาพระบาดวิทยาของจีโนมในเกือบทุกพื้นที่ในแอฟริกา

ในการศึกษานี้ นักวิจัยได้เปรียบเทียบกรณีที่บันทึกไว้อย่างเป็นทางการในแอฟริกากับการเฝ้าระวังจีโนม SARS-CoV-2 ที่กำลังดำเนินอยู่ ด้วยเหตุนี้ พวกเขาจึงเข้าถึงความคิดริเริ่มระดับโลกในการแบ่งปันฐานข้อมูลข้อมูลโรคไข้หวัดนก (GISAID) จนถึงวันที่ 15 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2565 สำหรับการประมาณคร่าวๆ ของการมีส่วนร่วมของสายพันธุ์ SARS-CoV-2 ที่แตกต่างกันในแต่ละกรณี

ผลการศึกษา

การขยายความพยายามในการจัดลำดับในแอฟริกาช่วยให้เกิดการติดเชื้อ SARS-CoV-2 หลายระลอกทั่วทั้งทวีป ในแอฟริกาเหนือ เชื้อ SARS-CoV-2 B.1 และ Alpha ครอบงำคลื่นการระบาดใหญ่ครั้งแรกและครั้งที่สอง ในทางกลับกัน ในแอฟริกาตะวันตก สายย่อย B.1.525 ทำให้เกิดการติดเชื้อในระลอกที่สองและสาม ในแอฟริกากลาง สายย่อย B.1.620 ทำให้เกิดการติดเชื้อส่วนใหญ่ระหว่างเดือนมกราคมถึงมิถุนายน 2564 ก่อนที่จะถูกแทนที่ด้วยเดลต้าและต่อมาโดย Omicron SARS-CoV-2 A.23.1 sub-lineage ครอบงำคลื่นลูกที่สองของการติดเชื้อในยูกันดาและส่วนใหญ่ของแอฟริกาตะวันออก

ตัวแปรเดลต้าทำให้เกิดผลกระทบสูงสุดในแอฟริการะหว่างเดือนพฤษภาคมถึงตุลาคม 2564 ทำให้เกิดการติดเชื้อ SARS-CoV-2 โดยรวมประมาณ 38.5% ตัวแปรเบต้าอยู่ในอันดับที่สอง ทำให้เกิดคลื่นระบาดในช่วงปลายปี 2020 ทำให้เกิดการติดเชื้อทั้งหมด 15.7% โดยเฉพาะอย่างยิ่ง อัลฟ่าคิดเป็น 4.7% ของการติดเชื้อ SARS-CoV-2 ทั้งหมดในแอฟริกา

การจัดกลุ่มสายวิวัฒนาการระบุอัลฟ่าใน 43 ประเทศในแอฟริกา รวมถึงกานา กาบอง ไนจีเรีย เคนยา และแองโกลา โดยมีการแพร่ระบาดในชุมชนอย่างมีนัยสำคัญ การฟื้นฟูโอกาสสูงสุดแบบแยกส่วนเผยให้เห็นการนำเข้าสู่แอฟริกาประมาณ 155 แห่ง โดย >97% ของการนำเข้ามาจากสหราชอาณาจักร (UK)

ในทางกลับกัน การนำเข้ามากกว่า 66% ในประเทศแอฟริกาโดยเฉพาะนั้นมาจากประเทศในแอฟริกาอีกประเทศหนึ่ง ซึ่งบ่งชี้ว่ามีการกระจายตัวของตัวแปรอัลฟ่าอย่างมากภายในทวีป โดยประมาณ 71% ของการนำเข้ามาจากประเทศในแอฟริกาตะวันตก

ในปี 2020 จีโนมที่จัดลำดับส่วนใหญ่ในแอฟริกาเป็นของสายเลือด SARS-CoV-2 B.1 หรือ B.1.1 อย่างไรก็ตามในช่วงปลายปี เชื้อ SARS-CoV-2 เพิ่มเติม เช่น B.1.525, B.1.1.318, B.1.1.418 และ A.23.1 เริ่มปรากฏในแอฟริกา

ในเวลาเดียวกัน VOCs ของ Alpha, Beta, Delta และ Omicron แสดงให้เห็นถึงความคล้ายคลึงและความแตกต่างในการถ่ายทอดของชุมชนภายในทวีปแอฟริกา แม้ว่าอัลฟ่าและเบต้ามีความสำคัญทางระบาดวิทยาเฉพาะในบางภูมิภาค แต่เดลต้าและโอไมครอนได้ครอบงำการติดเชื้อส่วนใหญ่ในทวีปทั้งหมดตามลำดับ

การอนุมานทางสายวิวัฒนาการที่ชาญฉลาดของรัฐเปิดเผยว่ามีการแนะนำสายเลือดที่ไม่ใช่ VOC 2,151 รายไปยังประเทศในแอฟริกาตลอดการระบาดใหญ่ แม้ว่าการแนะนำไวรัสเบื้องต้นจะมาจากยุโรป แต่ต่อมา 62% (1319/1347) ของการแนะนำไวรัสโดยรวมมาจากประเทศอื่นในแอฟริกา สหราชอาณาจักรคิดเป็น 38% ของการแนะนำไวรัสต่างประเทศทั้งหมดในแอฟริกา ในทางตรงกันข้าม แอฟริกานำเข้า SARS-CoV-2 ไปยังยุโรป อเมริกาเหนือ และเอเชีย

การวิเคราะห์การสุ่มตัวอย่างและนาฬิกาโมเลกุลแนะนำว่าตัวแปรเบต้าเกิดขึ้นราวๆ กันยายน 2020 ในแอฟริกาใต้ จากการเปิดตัวเบต้า 900 รายการในประเทศแอฟริกา มีเพียง 108 รายการที่มาจากประเทศนอกทวีป ขณะที่ประมาณ 50% มาจากแอฟริกาใต้ นอกเหนือจากแอฟริกาตอนใต้แล้ว การแนะนำส่วนใหญ่กลับเข้าสู่ทวีปแอฟริกานั้นมาจากฝรั่งเศสและประเทศอื่นๆ ในยุโรป

หลังจากการเปิดตัวจากเอเชียในกลางปี ​​2564 เดลต้าได้เข้ามาแทนที่ตัวแปรหมุนเวียนอื่น ๆ ในแอฟริกาอย่างรวดเร็ว ดังนั้น ภายในเดือนมิถุนายน-2021 เดลต้ามีการหมุนเวียนที่ความถี่ >90% ในแอฟริกา

คล้ายกับเบต้า การแพร่กระจายของไวรัส Omicron ภายในทวีปส่วนใหญ่มาจากแอฟริกาใต้ การนำ Omicron กลับคืนสู่แอฟริกาในต่างประเทศถูกครอบงำโดยสหราชอาณาจักร สหรัฐอเมริกา ออสเตรเลีย และนิวซีแลนด์ ในอัตรา 47%, 33% และ 9% ตามลำดับ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การนำ Omicron กลับคืนสู่แอฟริกาเกิดขึ้นในประเทศนอกภูมิภาคแอฟริกาตอนใต้

แอฟริกายังประสบความสำเร็จในการปรับสัดส่วนและความถี่โดยรวมของการสุ่มตัวอย่างจีโนมให้เหมาะสม ดังนั้น ในขณะที่แอฟริกาใต้และไนจีเรียจัดลำดับ ~1% ของเคส COVID-19 ทั้งหมด โปรแกรมการเฝ้าระวังจีโนมของพวกเขาถือว่าประสบความสำเร็จเนื่องจากการสุ่มตัวอย่างตัวแทนชั่วคราวของพวกเขาทำให้สามารถตรวจหาตัวแปรเบต้า Eta และ Omicron ได้ในเวลาที่เหมาะสม

สิ่งสำคัญที่สุดคือ เพื่อรักษาคุณภาพการจัดลำดับ นักวิจัยได้ตรวจสอบจีโนมเพื่อกำหนดลักษณะของการจัดลำดับที่ต้องการด้นสดในอนาคต ตัวอย่างเช่น พวกเขาอัปเดตชุดไพรเมอร์ที่ใช้ในการจัดลำดับเพื่อให้ทันกับวิวัฒนาการของ SARS-CoV-2

บทสรุป

ความสามารถในการจัดลำดับท้องถิ่นในแอฟริกาถูกจำกัดในขั้นต้น อย่างไรก็ตาม มันขยายตัวหลังจากการเกิดขึ้นของ SARS-CoV-2 VOCs พวกเขาใช้เทคโนโลยี Oxford Nanopore Technology (ONT) ต้นทุนต่ำสำหรับการจัดลำดับ SARS-CoV-2 ทั้งหมดในแอฟริกามากกว่า 50%

ดังนั้น 52 จาก 55 ประเทศในแอฟริกาจึงฝากจีโนม SARS-CoV-2 ไว้ในฐานข้อมูล GISAID ถึงกระนั้น 16 ประเทศไม่มีความสามารถในการจัดลำดับภายในเครื่อง และอีกหลายประเทศมีความสามารถในการจัดลำดับที่จำกัด

ในช่วงการระบาดใหญ่ของ SARS-CoV-2 ที่ตามมา เครือข่ายการจัดลำดับระดับภูมิภาค การแบ่งปันทรัพยากรภายในประเทศในแอฟริกา และความร่วมมือกับผู้ทำงานร่วมกันทางวิชาการต่างประเทศได้ช่วยปิดจุดบอดในการเฝ้าระวัง

โดยสรุป การศึกษานี้แสดงให้เห็นการแพร่กระจายซ้ำของสายพันธุ์ SARS-CoV-2 ในแอฟริกา ดังนั้นจึงมีความจำเป็นเร่งด่วนในการลงทุนเพิ่มเติมในการเฝ้าระวังจีโนม SARS-CoV-2 ในแอฟริกาเพื่อเตรียมพร้อมและตอบสนองต่อการระบาดของไวรัสที่ติดเชื้อในอนาคตได้ทันเวลา

*ประกาศสำคัญ

medRxiv ตีพิมพ์รายงานทางวิทยาศาสตร์เบื้องต้นที่ไม่ได้รับการทบทวนโดยเพื่อน ดังนั้น ไม่ควรถือเป็นข้อสรุป แนวทางการปฏิบัติทางคลินิก/พฤติกรรมที่เกี่ยวข้องกับสุขภาพ หรือถือว่าเป็นข้อมูลที่เป็นที่ยอมรับ

.

(Visited 1 times, 1 visits today)

Be the first to comment

Leave a comment

Your email address will not be published.


*