Projekto iniciatorė VU GMC profesorė Aurelija Žvirblienė (A.Ž.), genetikė Alma Gedvilaitė (A.G.) ir bioinformatikas Albertas Timinskas (A.T.) pasakoja, kaip mokslininkai atliko šį sudėtingą koronaviruso visą genomo tyrimą.

– Kodėl nusprendėte imtis viruso genomo tyrimų?

A.Ž.: Labai svarbu analizuoti viruso pokyčius, sekti jo plitimo kelius. Daugelis šalių tokius tyrimus atlieka. Latvijoje pirmos koronaviruso izoliatų genomų sekos buvo paskelbtos jau balandžio mėnesį. Turbūt esame vieninteliai pasaulyje, kurie atlikome tokį sudėtingą darbą neturėdami jokio finansavimo.

– Kokius viruso mėginius analizavote, iš kur jie buvo surinkti?

A.Ž.: Viruso mėginius gavome iš VU Santaros klinikų Biobanko. Mėginiai buvo surinkti Vilniuje ir Vilniaus rajone gegužės pabaigoje, pandemijai jau įsibėgėjus.

– Kaip vykdoma viruso genomo analizė?

A.G.: Šiuolaikinės technologijos leidžia gana greitai nustatyti visas virusų genomų sekas, tai yra atlikti sekoskaitą. Kadangi tiriamuose mėginiuose paprastai būna labai mažai viruso RNR, pirmiausia būtina šią viruso genetinę medžiagą padauginti ir tik tada ruošti vadinamąsias viruso genų bibliotekas, kurių sekos yra nustatomos specialia įranga. Kokybiškos genų bibliotekos paruošimas yra labai svarbus etapas, šios metodikos nuolat tobulinamos. Tyrėjai viruso genomo sekoskaitai panaudojo naujausias technologijas. Trumpai galima pasakyti, kad sėkmingai viruso genomo analizei reikia ne tik specialių reagentų ir prietaisų, bet ir įgudusių specialistų, suprantančių naujausias technologijas, o baigiamajame darbo etape – ir bioinformatikų, kurie, išanalizavę gautus sekoskaitos duomenis, gali sudėlioti visas virusų genomų sekas.

– Koks tas koronaviruso genomas?

A.T.: Koronaviruso genomą sudaro apie 30 tūkst. elementų – nukleotidų, sujungtų į vieną RNR seką. Palyginimui: žmogaus genome yra per 3 mlrd. nukleotidų, bakterijų genomuose – keli milijonai. Genome surašyta informacija apie viruso charakterį. Tikrieji virusai, kaip ir kompiuteriniai, nors ir maži, bet gali pridaryti daug žalos – nereikėtų nuvertinti jų dydžio.

– Ar sunku išgauti informaciją apie koronaviruso genomo seką?

A.T.: Tam naudojami specializuoti programiniai paketai, o vieno genomo surinkimas užtrunka nuo kelių valandų iki kelių dienų. Atlikę penkiolikos virusų genomų sekoskaitą, gavome per 24 mln. genomo fragmentų, iš kurių ir turėjome sumontuoti informaciją apie genomus. Genomų surinkimo procesą gerokai paspartino galimybė pasinaudoti VU GMC turima galinga skaičiavimo technika. Dabar jau esame įsidiegę reikalingas programas ir galėtume surinkti šimtus ar net tūkstančius genomų, jei to prireiktų Lietuvai.

– Kodėl svarbu nustatyti viruso viso genomo seką ir ką atskleidė šis tyrimas?

A.T.: Analizuojant viruso genomus ir juose esančių mutacijų profilius galima sekti viruso plitimo kelius, nustatyti užsikrėtusiųjų sąsajas su infekcijos židiniais, netgi prognozuoti tam tikras rizikas. Lygindami naujai nustatytų penkiolikos virusų genomus su daugiau nei 130 tūkst. genomų sekų GISAID duomenų bazėje, pastebėjome, kad kai kurios Lietuvoje cirkuliuojančių virusų sekos yra unikalios – nuo artimiausių homologų (panašių arba tų pačių savybių organinių junginių – red. past.) jas skiria net dvi ar daugiau mutacijų. Nežiūrint tų skirtumų, tikėtina, kad dvylika atvejų virusas buvo atvežtas iš Anglijos, vienu atveju – galimai iš Italijos, vienu atveju – iš Rusijos, o dar viename iš genomų radome unikalią mutaciją, galimai nurodančią šio viruso kilmę iš Okeanijos ar Filipinų. Iš ištirtųjų penkiolikos virusų genomų penki yra vienodi ir galimai priskirtini vienam ir tam pačiam židiniui Lietuvoje, o vienas virusas nuo pastarųjų penkių skiriasi tik viena mutacija, kuri galėjo įvykti jau šiame minėtame židinyje. Taigi, turint virusų genomus, galima susekti jų plitimo kelius.

– Kaip aktyviai vyksta koronavirusų genomų sekoskaita pasaulyje?

A.T.: Labai aktyviai – šiuo metu GISAID duomenų bazėje jau sukaupta per 130 tūkst. koronavirusų genomų sekų. Prieš savaitę jų čia buvo tik apie 110 tūkst. Paminėtina, kad kaimynai latviai jau yra paskelbę net 135 genomų sekas, nors ten užsikrėtimų mastas ir mažesnis. Taigi, informacijos srautas auga, o kartu atsiranda galimybė prognozuoti pačias įvairiausias rizikas.