Новая технология позволяет быстро секвенировать редкие хантавирусы

Заражение хантавирусами встречается редко, но опасно: убивает 30-40% инфицированных. При возникновении случаев чиновникам общественного здравоохранения требуется быстрая и подробная информация о вирусе, чтобы определить штамм и его происхождение, чтобы они могли предотвратить заражение других людей. Полногеномное секвенирование является неотъемлемой частью этой работы, хотя геномы этих вирусов трудно секвенировать с использованием существующих подходов.

Новый метод полногеномного секвенирования хантавирусов совершенствует сегодняшние стратегии выявления вспышек. Микробиолог Джанет Мэнсон, доктор философии, которая руководила разработкой метода, представила его на этой неделе в Вашингтоне, округ Колумбия, на конференции ASM Microbe 2026. Мэнсон является научным сотрудником APHL-CDC в Департаменте общественного здравоохранения Калифорнии. 

По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний, около 30 человек в США ежегодно заражаются хантавирусами, и большинство случаев в США вызваны вирусом Sin Nombre, который переносится оленьими мышами. Полногеномное секвенирование может помочь микробиологам и эпидемиологам лучше понять сложности хантавирусов. Наличие последовательности также может помочь исследователям отслеживать инфекции. «Когда происходит вспышка или даже случай заболевания, нам нужно знать, где этот человек заразился, чтобы мы могли предотвратить заражение других людей», — объяснил Мэнсон. 

Однако секвенирование этих хантавирусов может быть затруднено из-за их сложной структуры генома, высокого генетического разнообразия и часто низких концентраций вируса, обнаруживаемых в образцах человека. В результате этой проблемы лишь немногие последовательности целого генома стали общедоступными.

Чтобы преодолеть эти препятствия, Мэнсон и ее коллеги сначала разработали праймер — небольшой фрагмент генетического материала, который связывается с вирусом — который мог бы распознавать геном и прикрепляться к нему во время преобразования вирусной РНК в ДНК. Затем они разработали метод секвенирования каждого сегмента генома в один длинный фрагмент. Для образцов с низкой концентрацией вируса исследователи добавили второй этап для увеличения выхода генома. Этот подход позволяет успешно секвенировать образцы, в которых в противном случае было бы слишком мало вирусного материала для анализа. 

В ходе лабораторных испытаний их подход к секвенированию позволил получить данные полногеномного секвенирования 35 образцов грызунов, которые уже дали положительный результат на вирус Sin Nombre. И это уже доказало свою полезность в полевых условиях: в недавнем случае, по словам Мэнсон, ей удалось сопоставить последовательность генома инфицированного человека с последовательностью генома грызуна, пойманного возле дома человека. Информация такого типа помогает ученым определить, где люди подвергаются воздействию хантавирусов, и используется для более целенаправленного вмешательства в области общественного здравоохранения и образования в те места, которые в этом больше всего нуждаются. 

Мэнсон выразила надежду, что этот инструмент будет полезен за пределами Департамента общественного здравоохранения Калифорнии. В то время как в других штатах уровень заболеваемости людей выше, во многих из них не хватает ресурсов для проведения и поддержания полногеномного секвенирования более редких вирусов. По ее словам, новый метод «относительно дешев в установке» по сравнению с другими распространенными технологиями. Устройство секвенирования, которое можно подключить к ноутбуку, стоит всего около 3000 долларов. 

В настоящее время исследователи расширяют метод, чтобы применить его к хантавирусам за пределами Sin Nombre. И они добились успехов, недавно используя его для секвенирования генома вируса, похожего на вирус Анд, у человека, который путешествовал в Парагвай в прошлом году. 

«Мы действительно хотим лучше понять разнообразие хантавирусов в США, и мы хотим иметь возможность взглянуть на маркеры вирусной эволюции, просто чтобы понять, что происходит», — сказал Мэнсон.