उभरते SARS-CoV-2 वेरिएंट का पता लगाने के लिए एक प्रणाली

चल रहे COVID-19 महामारी के अप्रत्याशित विकास का पालन करने के लिए, SARS-CoV-2 के लिए वैश्विक अनुक्रमण और निगरानी क्षमता को सुदृढ़ किया जाना चाहिए, साथ ही संक्रामकता, विषाणु और प्रतिरक्षा से बचने के बहु-विषयक अध्ययन भी किए जाने चाहिए।

विश्व स्वास्थ्य संगठन (डब्ल्यूएचओ) ने गंभीर तीव्र श्वसन सिंड्रोम कोरोनावायरस 2 (SARS CoV ‑ 2) के विकास को ट्रैक करने के लिए एक समूह की स्थापना की, साथ ही जून में उभरते वेरिएंट की विशेषताओं और चिकित्सा और गैर-चिकित्सा उपचार पर उनके प्रभाव की निगरानी की। 2020 नवंबर 2021 में, यह समूह WHO तकनीकी सलाहकार समूह ऑन वायरस इवोल्यूशन (TAG-VE) में परिवर्तित हो गया, जो SARS-CoV-2 वेरिएंट के वैश्विक जोखिम की निगरानी के लिए जिम्मेदार है।

जर्नल में प्रकाशित एक लेख प्रकृति चिकित्सा चल रहे COVID-19 महामारी के अप्रत्याशित विकास की जांच करता है।

अध्ययन: उभरते SARS-CoV-2 वेरिएंट के लिए एक प्रारंभिक चेतावनी प्रणाली। छवि क्रेडिट: NIAID

SARS-CoV-2 वेरिएंट की ट्रैकिंग

TAG-VE अनुसंधान अध्ययनों और वैश्विक निगरानी से सूचना के आदान-प्रदान के समन्वय के लिए जिम्मेदार था जो कि किसी भी प्रारंभिक चेतावनी संकेतों की निगरानी में मदद करेगा। इसके अलावा, इसने मूल्यांकन किया कि क्या उभरते हुए रूपों के खिलाफ सार्वजनिक स्वास्थ्य कार्रवाई की आवश्यकता थी। TAG-VE ने यह निर्धारित करने के लिए एक डेल्फ़ी सर्वसम्मति पद्धति का उपयोग किया कि कौन से वेरिएंट को रुचि के वेरिएंट (VOI) के रूप में माना जाना चाहिए और कौन से चिंता के वेरिएंट (VOCs) के रूप में। इसके अतिरिक्त, एक नामकरण योजना को अपनाया गया था जो डब्ल्यूएचओ के दिशानिर्देशों का पालन करती थी और वीओआई और वीओसी दोनों को ग्रीक अक्षर सौंपती थी।

TAGS-VE ने उभरते हुए रूपों की पहचान करने के लिए सबसे पहले वायरल जीनोम अनुक्रमों और संबंधित मेटाडेटा का विश्लेषण किया। सभी उपलब्ध अनुक्रमों की तुलना इंडेक्स वायरस से की जाती है जो पहली बार दिसंबर 2019 के अंत में दिखाई दिया था क्योंकि सभी मौजूदा वीओआई और वीओसी पैतृक वेरिएंट से उत्पन्न हुए थे। वायरल स्पाइक प्रोटीन को एन्कोडिंग करने वाले जीन म्यूटेशन एक उच्च प्राथमिकता के होते हैं क्योंकि स्पाइक प्रोटीन में रिसेप्टर-बाइंडिंग डोमेन शामिल होता है जो कोशिकाओं को होस्ट करने के लिए वायरस के लगाव में मदद करता है और साथ ही वायरल ट्रांसमिसिबिलिटी को इंगित करता है। हालांकि, अन्य जीन उत्परिवर्तन भी महत्वपूर्ण पाए गए हैं।

उत्परिवर्तन फेनोटाइपिक विशेषताओं जैसे कि प्रतिरक्षा से बचने, संप्रेषणीयता, उपचार के लिए संवेदनशीलता, पता लगाने की क्षमता और रोग की गंभीरता को प्रभावित करते हैं। यह उत्परिवर्तन सूची नियमित रूप से अद्यतन की जाती है और महत्वपूर्ण है क्योंकि समान उत्परिवर्तन SARS-CoV-2 की विभिन्न पंक्तियों में स्वतंत्र रूप से उत्पन्न होते हैं। ये उत्परिवर्तन मानव मेजबान के लिए वायरस के अनुकूलन के साथ-साथ जनसंख्या प्रतिरक्षा द्वारा लाए गए चयन दबाव दोनों के संकेत हैं। हालांकि, कुछ उत्परिवर्तन सार्वजनिक स्वास्थ्य के लिए खतरा होने के बजाय वायरस की फिटनेस को प्रभावित करते हैं। TAG-VE एक नए उभरते हुए संस्करण के संबंध में कई संकेतकों का आकलन करता है, जैसे कि यह कितनी जल्दी उभरता है, भौगोलिक क्षेत्र और जनसंख्या में यह फैलता है, पुन: संक्रमण दर, रोग की गंभीरता, और वैक्सीन की सफलता यह निर्धारित करने के लिए कि क्या संस्करण एक गंभीर खतरा पैदा करेगा। .

नमूने प्राप्त करना

अध्ययनों ने इस बात पर प्रकाश डाला है कि जिस दर पर नए वेरिएंट फैलते हैं, वे उनके खतरे के आकलन की क्षमता को पछाड़ सकते हैं। यद्यपि बढ़ी हुई संप्रेषणीयता के साथ-साथ वीओसी के प्रतिरक्षा से बचने के लिए जीनोमिक संकेतक का आकलन करना आसान है, वास्तविक समय में डेटा की तुलना काफी चुनौतीपूर्ण है। उन वायरस के साथ काम करके शारीरिक लक्षण वर्णन में सुधार किया जा सकता है जिनमें समान उत्परिवर्तन होते हैं। इस संबंध में, डब्ल्यूएचओ ने डब्ल्यूएचओ सदस्य राज्यों के बीच उपन्यास जैविक सामग्री के सुरक्षित, विश्वसनीय और पारदर्शी आदान-प्रदान की सुविधा के लिए एक बायोहब सुविधा की स्थापना की है।

अनुक्रम डेटा विश्लेषण

प्रमुख चुनौतियों में आनुवंशिक डेटा प्रतिनिधित्व, उपलब्धता और गुणवत्ता शामिल हैं। यह स्पष्ट है कि वायरल विविधीकरण के लिए निरंतर आवश्यकता होगी, यदि वृद्धि नहीं हुई है, तो सार्स-सीओवी -2 के लिए उच्च गुणवत्ता वाले अनुक्रमों और वायरल लक्षण वर्णन के लिए सार्वजनिक स्वास्थ्य मांगों को पूरा करने के लिए संदर्भ प्रयोगशालाओं में सरकारों से निवेश, जो तब संक्रामक से भविष्य के खतरों के लिए उपयोग किया जा सकता है बीमारी।

अनुक्रम गुणवत्ता को सत्यापित करने के लिए कच्चे रीड का विश्लेषण SARS-CoV-2 जीनोम के बीच पुनर्संयोजन का पता लगाने के लिए महत्वपूर्ण है। उभरे हुए ओमाइक्रोन वीओसी की सत्यापित पहचान में ज्यादातर वृद्धि हुई है क्योंकि प्राकृतिक कारकों के साथ जीनोमिक निगरानी की उपलब्धता में वृद्धि हुई है। कई वंश-परिभाषित उत्परिवर्तन के कारण ओमाइक्रोन के लिए पुनः संयोजक रूपों का पता लगाना आसान है। इसके अतिरिक्त, इम्यून-एस्केप वेरिएंट के साथ पुन: संक्रमण पर सह-संक्रमण और पुनर्संयोजन की संभावना बढ़ जाती है।

संक्रामकता और पौरूष का आकलन

कुछ महत्वपूर्ण स्थलों और अमीनो एसिड प्रतिस्थापनों की पहचान करके संक्रामकता और विषाणु का आकलन किया जा सकता है जो संक्रामकता निर्धारक के रूप में काम करते हैं। पशु मॉडल विषाणु मूल्यांकन में उपयोगी हो सकते हैं क्योंकि वे विशिष्ट विशेषताओं की पहचान कर सकते हैं और पृष्ठभूमि प्रतिरक्षा के प्रभाव को ध्यान में नहीं रखते हैं।

नैदानिक ​​​​सेटिंग में रोग की गंभीरता का निर्धारण चुनौतीपूर्ण हो सकता है, लेकिन इलेक्ट्रॉनिक स्वास्थ्य रिकॉर्ड की परस्पर क्रिया, महामारी विज्ञान और नैदानिक ​​​​डेटा का निष्पक्ष और व्यवस्थित संग्रह, जैविक नमूनाकरण, और विषाणु लक्षण वर्णन भिन्न खतरे के आकलन में महत्वपूर्ण महत्व रखते हैं।

नवंबर 2021 तक, डेल्टा और अल्फा वीओसी का उद्भव बढ़े हुए संचारण और मामूली प्रतिरक्षा से बचने के साथ जुड़ा था। हालांकि, डेल्टा पर ओमिक्रॉन वीओसी के विस्थापन के पीछे प्रतिरक्षा पलायन को प्रेरक शक्ति के रूप में पाया गया। जनसंख्या प्रतिरोधक क्षमता में वृद्धि इसके चयनात्मक लाभ के साथ-साथ बढ़ी हुई संप्रेषणीयता थी। ओमाइक्रोन के कम विषाणु को बड़े पैमाने पर संयोग के लिए जिम्मेदार ठहराया गया है। इसके अतिरिक्त, सफल संक्रमण वाले व्यक्तियों में संकर प्रतिरक्षा से पता चलता है कि SARS-CoV-2 का निरंतर विकास जनसंख्या प्रतिरक्षा द्वारा सहनीय हो सकता है। फिर भी, क्योंकि SARS-CoV-2 संचरण और विषाणु युग्मित नहीं हैं, यह नहीं माना जा सकता है कि अगले संस्करण में ओमाइक्रोन की तुलना में समान, या कम, या उच्च विषाणु होगा।

उभरते हुए रूपों के खिलाफ प्रारंभिक चेतावनी

पिछले पूर्वव्यापी विश्लेषणों के अनुसार, वैरिएंट को परिभाषित करने में शामिल कुछ प्रमुख उत्परिवर्तन का पता पहले प्रारंभिक चेतावनी जैव सूचना विज्ञान उपकरणों के माध्यम से लगाया जा सकता था जो विश्व स्तर पर साझा डेटा का उपयोग करते हैं। इसके अलावा, प्रमुख उत्परिवर्तन के प्रभाव को निर्धारित करने के लिए मशीन लर्निंग एल्गोरिदम विकसित किए जा रहे हैं। हालांकि, महामारी विज्ञान डेटा और विवो और / या इन विट्रो प्रयोगों में अभी भी पूरी तरह से वेरिएंट का आकलन करने की आवश्यकता है।

इस तथ्य के कारण महामारी के भविष्य की भविष्यवाणी करना मुश्किल है कि, अन्य श्वसन वायरस के विपरीत, SARS-CoV-2 संस्करण हाल ही में प्रमुख परिसंचारी वायरस से नहीं निकलते हैं, पुराने वायरल संक्रमण इंट्रा-होस्ट विकास को आगे बढ़ा सकते हैं, जानवर रिवर्स ज़ूनोज़ की क्षमता वाले द्वितीयक जलाशयों के रूप में कार्य कर सकते हैं, और दुनिया की आबादी का एक बड़ा प्रतिशत टीका नहीं है।

SARS-CoV-2 के प्रक्षेपवक्र और इसके निरंतर विकास के संबंध में अनिश्चितता के आलोक में, निरंतर निगरानी आवश्यक है। TAG-VE भविष्य के वेरिएंट के विकास और उनके खतरे के स्तर की भविष्यवाणी करना जारी रखेगा। महामारी अभी खत्म नहीं हुई है। यह वैश्विक अनुक्रमण क्षमताओं को बढ़ाने और WHO R&D ब्लूप्रिंट के नेतृत्व में एक वैश्विक समझौते का निर्माण करने का समय है ताकि महामारी को रोका जा सके और SARS-CoV-2 के भविष्य के वेरिएंट के खतरे का आकलन किया जा सके।

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