Memenangkan Pandemi COVID-19 dengan Memahami Genom Virus SARS-CoV-2

Memenangkan Pandemi COVID-19 dengan Memahami Genom Virus SARS-CoV-2

Ion Chef and Ion GeneStudio S5

Ion Genexus System

Jika kita menganggap pandemi ini adalah perang, maka kita harus mengerti musuh kita, yaitu virus SARS-CoV-2. Mengapa kita harus lebih memahami virus ini? Seperti yang sudah kita tahu, SARS-CoV-2 termasuk ke dalam famili Coronavirus dan genus Betacoronavirus. Virus ini berdekatan dengan virus penyebab MERS dan SARS. Hal lain yang kita tahu adalah virus ini menempel pada reseptor ACE-2 pada manusia dan menggunakannya sebagai ‘pintu masuk’.

Pemahaman mengenai virus ini dapat dilakukan dengan mengetahui susunan basa genome virus tersebut. Genome adalah kumpulan lengkap informasi genetik suatu organisme, dalam hal ini RNA virus. Informasi ini akan sangat membantu kita untuk mengetahui karakter virus, tingkat infeksinya, memahami bagaimana transmisi virus, memonitor mutasi virus dan sebagai dasar kita dalam mendesain vaksin.

Tantangan utama bagi mikrobiologis dan virologis untuk memahami virus ini adalah memprediksi pola evolusi dan kemunculan agen penyebab penyakit.  Virus RNA seperti Coronavirus memiliki fitur biologis yaitu persebaran  genetik yang tinggi. Varian virus Corona juga muncul melalui antigenic shift diantara reservoir hewan seperti kelelawar dan ular.

Selain virus memiliki persebaran genetik yang tinggi, tantangan lain yang dihadapi dalam  penelitian penyakit infeksius diantaranya adalah;

Turnaround time.

Peneliti dan lembaga kesehatan membutuhkan data identifikasi semua varian dari genom virus dalam waktu yang cepat. Apalagi saat pandemi seperti sekarang ini.  Opsi untuk outsourcing dapat memakan waktu yang lebih lama,

Terbatasnya sampel.

Sistem yang digunakan harus dapat mengakomodasi sampel dengan kuantitas dan kualitas yang beragam.  Terbatasnya sampel yang ada untuk dijadikan input dalam pengujian dapat menyebabkan gagalnya proses pengujian.

Adopsi NGS untuk koleksi sampel yang dimiliki.

Adopsi teknologi membutuhkan waktu untuk pelatihan staf, oleh karenanya platform yang mudah untuk dijalankan, terautomasi dan alur yang terintegrasi akan sangat mendukung cepatnya adopsi.

Library Prep secara automasi pada Ion Chef System:

Memakai teknologi AmpliSeq yang telah teruji, primer set yang sangat spesific dan universal untuk virus corona dikombinasikan dengan master mix yang high-fidelity, memungkinkan seluruh segmen genom dapat diamplifikasi dan hasil amplikonnya disekuensing menggunakan Ion Torrent NGS.  Proses typing virus corona dengan akurasi tinggi ini dapat dikerjakan dalam hitungan satu hingga dua hari, sehingga proses percepatan pemahaman sekuen dan karakter virus ini pun dapat sangat terbantu

AmpliSeq SARS-CoV-2 Research Assay menggunakan Ion Torrent GeneStudio S5 atau Genexus dan AmpliSeq SARS-CoV-2 Research Panel, memiliki keunggulan berupa:

– Mudah dikerjakan untuk sampel biologis dari pasien, tidak harus menggunakan kultur virus.

– Automasi dengan Ion Chef System, memungkinkan automasi dari tahap library prep dan template prep.

– Limit deteksi yang lebih rendah. Dapat menggunakan input rendah, minimal 20 kopi viral load.  Input yang rendah pula untuk tahap PCR yakni minimal 10 ng asam nukleat.

– Satu assay untuk genom SARS-CoV-2 secara lengkap, dengan coverage >99% (~30 kb)

– Mengcover semua serotype potensial

– Mendapatkan informasi genomik SNV (Single Nucleotide Variants) secara akurat (subsitution error rendah untuk SNV).

– Multiplex hingga 80 sampel dalam satu Chip pada Ion GeneStudio S5 system. Fleksibilitas throughput dapat diatur menggunakan Chip yang berbeda.

– Pipeline bioinformatik yang lengkap

– Amplikon individual dari AmpliSeq SARS-CoV-2 Research Panel dapat dikonfirmasi dengan Sanger Sequencing menggunakan Applied Biosystems 3500series/SeqStudio Genetic

– Best in class customer support

Ion AmpliSeq™ SARS-CoV-2 Research Panel berisi:

– 2 Pools primer set

– Kisaran panjang Amplikon: 125-275 bp​

– 237 amplikon spesifik untuk SARS-CoV-2 (coronavirus penyebab for COVID-19) + 5 human expression controls​.

Scientist Spotlight

– Two independent research teams in Italy, using the Ion AmpliSeq SARS-CoV-2 Research Panel, identified a low number of variants in samples obtained locally two months after the virus was first sequenced in China. This low mutation rates suggests that SARS-CoV-2 is a relatively slow mutation virus. This is positive news for vaccine research as it indicates the effectiveness of a vaccine could be potentially be consistent, possibly over many years.

http://thermofisher.mediaroom.com/2020-03-25-Italian-Researchers-Identify-New-SARS-CoV-2-Gene-Variants-That-Provide-Clues-to-Coronaviruss-Epidemiology