Investigadores rastreando cómo COVID-19 se propaga, muta en el medio ambiente
El ecólogo viral Forest Rohwer con SDSU toma muestras de una superficie sin limpiar en un cajero automático en San Diego. Crédito: Willow Rohwer para SDSU
Un equipo multidisciplinario de expertos en virología y modelado por computadora se reunió rápidamente en la Universidad Estatal de San Diego para obtener más información sobre cómo se propaga el nuevo coronavirus (COVID-19) en el medio ambiente y cómo sigue su trayectoria. se puede predecir mejor.
Es bien sabido que el COVID-19 no sobrevive en superficies que se limpian y desinfectan con frecuencia, pero ¿qué pasa con las superficies en áreas de mucho tráfico que no se limpian de forma rutinaria, como las gasolineras, los bancos de los parques y los cajeros automáticos?
Al reconocer la urgencia y la necesidad de esta investigación, la National Science Foundation otorgó al ecologista viral de SDSU Forest Rohwer y a su colaborador de SDSU, Naveen Vaidya, un matemático con experiencia en modelado de simulación, una subvención de investigación de respuesta rápida de $200,000. Esa es la cantidad máxima otorgada bajo este programa, y está designada para acelerar la investigación de COVID-19.
La investigación exploratoria que Rohwer está liderando tiene dos objetivos: ayudaría a informar al Departamento de Salud Pública de California y otras agencias públicas sobre cómo se está propagando el virus, y podría permitir que el equipo de Rohwer determine si hay reservorios ambientales donde prospera el virus, lo cual ahora es una gran pregunta.
«Si hay reservorios en la ciudad que son desconocidos, tenemos que tener cuidado», dijo Rohwer. «Si decimos que la pandemia ha terminado y hay reservorios que no conocemos, podría haber brotes en el futuro. ¿Cómo descarta eso? Tenemos que hacer lo mejor que podamos con nuestro muestreo».
El público puede ayudar con la toma de muestras
Un par de semanas antes de que el mundo se diera cuenta de la gravedad de la COVID-19, virólogos de todo el país se reunieron en «The Global Virome in Health and Disease» Keystone Simposios en Lake Tahoe, California, donde Rohwer pronunció el discurso de apertura sobre la terapia con fagos.
Una creencia común prevaleció durante la reunión: simplemente no estábamos preparados para la pandemia mundial.
Incluso antes Cuando regresó a casa, Rohwer, quien previamente descubrió cómo secuenciar el virus del SARS algo similar, hizo pedidos de los reactivos necesarios para estudiar el ADN del coronavirus. Los reactivos son compuestos necesarios para permitir la prueba de ensayo de reacción en cadena de la polimerasa (PCR), cuando los biólogos hacen millones de copias de una muestra de ADN específica rápidamente, para que puedan extraer y estudiar hebras cortas de ese ADN con más detalle.
De vuelta en el laboratorio, Rohwer y su Ph.D. los estudiantes comenzaron a configurar los ensayos.
Su objetivo: mientras los investigadores clínicos prueban y estudian el virus en humanos, Rohwer y sus estudiantes aprovecharían su experiencia como expertos ambientales para estudiar cómo se estaba propagando el nuevo coronavirus en la comunidad. .
Desde marzo, los estudiantes de doctorado de Rohwer, Mark Little y Jason Baer, han estado preparando kits de prueba y recolectando muestras ambientales usando hisopos simples en áreas públicas comunes. Para ampliar las áreas de muestreo, el equipo de Rohwer ahora las ha abierto al público.
Cualquier persona interesada en la ciencia ciudadana puede postularse y, dependiendo de dónde viva en el condado de San Diego, puede ser seleccionada para recibir una kit de prueba. Los investigadores están buscando alrededor de 1,000 personas en diferentes partes del condado para realizar el muestreo.
Cada kit contiene 20 viales llenos del reactivo y un detergente suave que inactivará el virus pero estabilizará y preservará su material genético. y 20 hisopos, así como guantes desechables y dos tipos de máscaras (N95 y la máscara Montana, que es una máscara de plástico reutilizable e imprimible en 3D), e instrucciones sobre cómo proceder.
Para ayudar con el seguimiento, se les pedirá a los científicos ciudadanos que carguen información sobre dónde realizaron el muestreo, las coordenadas GPS y fotos de la superficie de muestreo. Los kits se recogerán cuando se complete el muestreo. El equipo de Rohwer mantiene el cronograma abierto para garantizar que los voluntarios no apresuren el proceso ni se limiten a un área.
Investigadores de SDSU rastrean cómo se propaga y muta el COVID-19 en el medio ambiente Crédito: SDSU
Extracción y análisis
Una vez que las muestras llegan al laboratorio, se almacenan en un congelador de -80 grados centígrados.
Maria-Isabel Rojas, microbióloga y Ph.D. candidato en el laboratorio de Rohwer que dirige las pruebas de laboratorio, aísla y extrae el ARN, que luego convierte en ADN a través de la transcripción inversa, para que pueda amplificarse a través del proceso de reacción en cadena de la polimerasa (PCR).
Ella es buscando un fragmento de ADN muy específico del coronavirus, utilizando el proceso de PCR.
«Imagínese el ADN como una cuerda hecha con bloques de construcción: cada bloque es una letra, y los bloques están organizados en un cierto orden dictado por el código genético», dijo Rojas.
Para identificar el SARS-CoV-2, los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de EE. UU. han encontrado una combinación muy específica de estos componentes básicos presentes en ciertos puntos de la cadena de ADN.
“La secuenciación de ARN y ADN nos dirá si el coronavirus se ha quedado igual, o si ha mutado”, dijo Rojas. «Si es así, esperamos poder ver cómo está mutando el virus, posiblemente para que pueda adaptarse mejor y durar en el medio ambiente en ciertos reservorios».
Construyendo modelos para predecir riesgos y tendencias
Los datos que recopile luego se incorporarán a modelos que predecirán el riesgo de transmisión desde el medio ambiente y cuál sería la trayectoria de esta enfermedad.
Para hacer esto, Rohwer bucle en el experto en modelos matemáticos y computacionales Vaidya, que tiene experiencia en la construcción de modelos de simulación para varias enfermedades infecciosas, incluido el virus de la gripe, para predecir tendencias sobre cómo se comporta el virus SARS-CoV-2 a medida que se propaga.
» Con datos de unas pocas semanas, podemos estimar el riesgo de infección por el virus ambiental e intentar imitar lo que está sucediendo con modelos de simulación que predicen las tendencias de transmisión», dijo Vaidya. «Esto también nos ayudará a ver cómo aumentar la limpieza de superficies, por ejemplo».
Vaidya también está utilizando parámetros de transmisión de los brotes en Wuhan, China, Italia y otros lugares, y los adaptará para San Diego. Población del condado.
Estos incluyen parámetros como el período de latencia cuando las personas están infectadas, pero aún no son infecciosas. Las predicciones de su modelo ayudarán a informar a los funcionarios de salud pública sobre dónde enfocar sus esfuerzos a continuación.
A medida que esta investigación evolucione, Rohwer también traerá investigadores adicionales de SDSU, el biólogo computacional Rob Edwards y la microbióloga marina Elizabeth Dinsdale, para aprovechar su experiencia en el análisis adicional del virus.
Los investigadores involucrados en este estudio COVID-19 son parte del Instituto de Información Viral de SDSU, una coalición interdisciplinaria de científicos provenientes de biología, matemáticas, informática, química y física que explora virus desde diferentes ángulos.
«Además de mejorar nuestro conocimiento actual sobre el SARS-CoV-19, esta investigación será importante para la respuesta continua al CoVID-19 y futuras pandemias», dijo Rohwer. «Este estudio nos ayudará a comprender la ecología de las interacciones virales-humanas en las superficies, así como a capacitar a la próxima generación de virólogos y modeladores de campo».
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Siga las últimas noticias sobre el brote de coronavirus (COVID-19) Proporcionado por la Universidad Estatal de San Diego Cita: Investigadores rastreando cómo COVID-19 se propaga, muta en el medio ambiente ( 2020, 13 de mayo) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-05-covid-mutates-environment.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.