Coronavirus Sequencing
NGS如何助力抗击COVID-19
新一代测序（NGS）为鉴定冠状病毒株和其他病原体提供了一种高效且无偏好的方法，技术本身摆脱了研究者自身对病原学知识的局限1。对于快速传播的SARS-CoV-2冠状病毒的新型变异,如阿尔法（B.1.1.7）、贝塔（B.1.351）、伽玛（P1，巴西）、德尔塔（B.1.617.2）和奥密克戎（B.1.1.529）的担忧日益增加，凸显了用更多测序快速检测突变、防止新病毒株传播的需求。在疫情爆发初期，研究人员使用测序技术鉴定出了导致COVID-19的新型冠状病毒（SARS-CoV-2）2。NGS还可为公共卫生人员、疫苗和药物开发商以及研究人员提供关键证据，帮助实验室：
- 跟踪病毒在全球的传播途径
- 快速检测突变，防止新病毒株传播
- 鉴定可能影响疫苗效力或现有分子诊断检测方法无法识别的病毒突变
- 筛选潜在的COVID-19治疗靶点
- 识别并鉴定呼吸道合并感染和抗菌药物耐药性等位基因
识别并追踪 SARS-CoV-2 新毒株的解决方案
在视频演示中，了解 Illumina 全体员工如何齐心协力、以创纪录的速度开发出 COVIDSeq 检测。同时，深入了解 COVIDSeq 检测方案如何帮助实验室识别并追踪 SARS-CoV-2 新毒株的出现与流行。
利用NGS检测和表征冠状病毒变异
随着冠状病毒不断变异，可能出现威胁公众健康新变种。监测和监控极为重要，因为突变可能导致更强的传播性或传染性。这些冠状病毒变异会降低疫苗的有效性/保护性，甚至逃避检测诊断。3
NGS是一项用于COVID-19等传染病基因组监测的重要技术。与PCR技术不同，NGS不仅能追踪冠状病毒突变毒株的传播，还能鉴定新型冠状病毒突变。使用NGS，科学家可以检测低频次要变异和多种多态性以及新变异。
NGS全基因组菌株分型可以快速识别并鉴定突变，从而防止进一步传播。菌株水平的追踪可支持爆发聚集地和传播途径的识别。
相反，PCR旨在检测病原体基因组特定区域，不会在这些快速进化的病原体基因组中识别出新的突变。此外，如果引物或探针结合区域发生突变，PCR的性能可能会受到影响。
关于冠状病毒测序方法的更多信息
扩增子测序
通过对病毒基因组的特定区域进行测序，检测SARS-CoV-2冠状病毒的存在。该方法会使用PCR扩增子的超深度测序来分析目标基因组区域。
靶向富集测序
检测并表征冠状病毒、流感病毒和其他致病性呼吸道微生物，以及相关的抗菌药物耐药性等位基因。这些信息可以帮助研究人员监测呼吸道感染并优化感染控制策略。该方法通过与特定靶点探针的杂交捕获目标基因组区域。
鸟枪法宏基因组学测序
对给定样本中的所有生物体进行全面测序，鉴定冠状病毒等新型病原体。这种NGS方法有助于加速疫情调查，并支持新实验室检测方法的开发。
各种冠状病毒NGS检测方法的对比
| SARS-CoV-2检测 | 呼吸道病原体的检测和监测 | 检测新的病毒 | |
|---|---|---|---|
| 检测需求 | 扩增子 |
靶向富集 | 鸟枪法宏基因组学测序 |
| 速度与周转时间 | |||
| 可扩展且经济高效 | |||
| 识别新病原体 | |||
| 追踪传播 | |||
| 检测突变 | |||
| 鉴定合并感染和复杂疾病 | |||
| 检测抗菌药物耐药性 |
充分满足实验室的检测需求
部分满足实验室的检测需求
扩增子测序、杂交捕获与宏基因组学全流程
经常一并购买
冠状病毒软件工具
这些工具可加速冠状病毒测序数据分析、简化样本追踪，并助力宿主应答研究。
DRAGEN二级分析
获取强大、前沿的 NGS 数据分析工具，支持从病毒与微生物测序、RNA-Seq、全基因组测序到更多应用。
Correlation Engine
这一交互式组学知识库与数据搜索引擎，能将您的私有数据与精选的公共组学数据置于同一生物学背景中，帮助研究人员探究调控 COVID-19 宿主应答的关键因素。
Clarity LIMS软件
这款高度可定制的实验室信息管理系统，让实验室能够高效且安全地追踪样本并管理实验流程。
冠状病毒测序应用说明
检测呼吸道病原体和抗菌药物耐药性
快速靶向富集测序可检测各种呼吸道病原体（包括SARS-CoV-2、流感病毒和真菌）以及相关的抗菌药物耐药性等位基因。
呼吸道病原体ID/AMR工作流程应用说明呼吸道病原体ID/AMR工作流程的分析性能应用说明
寻找并鉴定呼吸道病毒
高灵敏度的快速靶向富集测序工作流程，可用于检测和表征冠状病毒、流感病毒和其他呼吸道病毒。
Illumina RNA Prep with Enrichment 呼吸道病毒鉴定应用说明打造尖端临床研究测序实验室
Shamir 基因组中心的 Nir Rainy 博士分享：建设高通量基因组中心的关键要素、其团队如何协助以色列开展 COVID-19 监测，以及他对 NGS 在临床研究未来前景的展望。
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通过COVID-19测序铺平道路
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在一项具有突破性的项目中，多家公共卫生实验室利用因美纳技术对澳大利亚所有COVID-19阳性检测的病毒基因组进行测序，在全国范围内追踪COVID-19，而不是在各州内追踪。
加速COVID-19宿主反应研究
一个利用BaseSpace Correlation Engine的合作环境可帮助COVID-19研究人员验证围绕重要途径、生物标志物和潜在候选先导药物的假设。
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技术要点
净化因美纳测序仪器，预防新型冠状病毒感染
根据美国疾病预防控制中心和世界卫生组织的建议，因美纳推荐使用此程序对疑似或已知接触新型冠状病毒SARS-CoV-2（2019-nCoV）的NGS仪器进行消毒。
铵基清洁产品对测序运行性能的影响
使用基于氨的清洁剂或消毒产品（在COVID-19疫情期间经常用于清洁实验室）不久后进行测序运行设置可能会导致测序运行性能指标降低。查看注意事项，了解如何避免这些问题。
参考文献
- Bulcha B. Review on viral metagenomics and its future perspective in zoonotic and arboviral disease surveillance. J Biol Agr Healthc. 2017; 7(21): 35–41.
- A Novel Coronavirus from Patients with Pneumonia in China, 2019. N Engl J Med. 2020; 382(8): 727–733.
- Tracking SARS-CoV-2 variants. who.int/activities/tracking-SARS-CoV-2-variants. Accessed December 6, 2023.