La maladie COVID-19 est causée par le nouveau coronavirus syndrome respiratoire aigu sévère coronavirus 2 (SARS-CoV-2). Le COVID-19 a été déclaré pandémie par l’Organisation mondiale de la santé en mars 2020. À ce jour, plus de 106 millions d’infections du SRAS-CoV-2 ont été signalées et plus de 2,31 millions de décès attribués à la maladie COVID-19 dans le monde.
La pandémie COVID-19 en cours souligne l’importance de la surveillance moléculaire pour comprendre l’évolution du virus et pour suivre et planifier les réponses épidémiologiques
Une approche épidémiologique de la surveillance vise à trouver la source d’une épidémie et la nature des chaînes de transmission. Certains outils idéaux à cet effet sont les arbres phylogénétiques, les cartes et les chronologies. Cependant, une approche liée aux pathogènes qui se concentre sur les vaccinations, les traitements et les résistances nécessite des visualisations spécifiques à la méthode et offre plusieurs applications spécifiques. Les groupes de recherche en santé publique ou les chercheurs universitaires étudient souvent les mêmes agents pathogènes, mais peuvent encore avoir besoin de visualisations légèrement différentes, par exemple, pour analyser différents gènes, ce qui peut nécessiter des adaptations longues. Par conséquent, une visualisation facile, une analyse rapide et un filtrage pratique des dernières séquences sont essentiels pour cette approche.
Rendre les informations de séquence plus facilement accessibles pour les épidémiologistes et les virologues
Dans un récent bioRxiv* Document de recherche préimprimé, des scientifiques allemands expliquent comment ils ont rendu les informations de séquence plus facilement accessibles aux épidémiologistes et aux virologues. Les chercheurs travaillant en collaboration avec les autorités allemandes de la santé publique ont développé un outil de surveillance moléculaire appelé CovRadar pour la protéine de pointe SARS-CoV-2. L’outil dispose d’un pipeline d’analyse et d’une application Web.
Selon les chercheurs, CovRadar est très flexible et peut gérer de grandes quantités de données, et les utilisateurs peuvent le personnaliser en fonction de leurs besoins. Le pipeline et l’application peuvent être installés et exécutés sur des systèmes locaux afin que des séquences d’accès restreint puissent être incluses, et toutes les fonctionnalités sont proposées sur covradar.net.
La protéine de pointe de coronavirus a un domaine de liaison au récepteur (RBD), qui est une cible pour plusieurs candidats vaccins. CovRadar permet d’analyser et de visualiser plus de 250 000 séquences.
Il extrait d’abord les régions d’intérêt à l’aide d’un alignement local, puis développe un alignement de séquences multiples, déduit des variantes, des séquences consensus et des arbres phylogénétiques, puis affiche les résultats dans une application interactive, ce qui rend les rapports pratiques et flexibles.
Diagramme de fréquence d’allèle des séquences de vison danois avec domaine de liaison au récepteur (RBD). Chaque bloc représente un nucléotide dans la MSA des séquences de gènes de pointe. Les coordonnées sur la gauche sont liées à la position MSA. Le graphique montre des fréquences> 0: 8 pour les positions de nucléotides correspondant aux codons 68–70, 453 et 614.
CovRadar a une mise en page de rapport de type PDF avec des fonctionnalités interactives
Le rapport interactif sur la protéine de pointe SARS-CoV-2 est une application écrite en Flask et Dash et est liée à une base de données MySQL. La mise en page de l’application Web est similaire à un rapport PDF avec des fonctionnalités interactives, notamment le filtrage, l’impression et la navigation dans les barres de menus latérales. Les utilisateurs peuvent enregistrer les tableaux et les graphiques sous forme de feuilles Excel et PNG, respectivement, pour les utiliser d’une autre manière. Tous les éléments, y compris les graphiques et les tableaux, sont directement modifiables.
CovRadar peut aider dans les situations où des transmissions zoonotiques avec des mutations spécifiques à l’hôte sont possibles. Plusieurs mutations sont actuellement en discussion pour déterminer si elles sont liées au vison et leur importance pour les vaccins en développement. Avec l’aide de CovRadar, les chercheurs ont analysé les positions dans les données actuelles du vison danois avec des fréquences alléliques élevées et ont comparé les données avec des données humaines avant et après l’épidémie de vison. Ils ont trouvé une augmentation des allèles alternatifs principalement aux positions de codon 453 et 68–70, qui pourraient être liées à Y435F et del69-70.
CovRadar est accessible gratuitement sur https://covradar.net. Son code open source est disponible à l’adresse https://gitlab.com/dacs-hpi/covradar.
«CovRadar a été conçu pour aider à la surveillance moléculaire de la protéine de pointe Corona utilisée comme cible pour la plupart des vaccins candidats.»
*Avis important
bioRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas examinés par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, orienter la pratique clinique / les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.
