Secuenciación del SARS-CoV-2: la iniciativa tecnológica para fortalecer los sistemas de alerta temprana ante emergencias de salud pública en Latinoamérica y el Caribe

Diego A. Álvarez-Díaz, Katherine Laiton-Donato, Carlos Franco-Muñoz, Marcela Mercado-Reyes, .

Palabras clave: infecciones por coronavirus, síndrome respiratorio agudo grave, virus del SRAS, secuenciación de nucleótidos de alto rendimiento, vigilancia epidemiológica, políticas en salud pública

Resumen

La pandemia de COVID-19 causada por el SARS-CoV-2 es un problema de salud pública sin precedentes en los últimos 100 años, así como la respuesta centrada en la caracterización genómica del SARS-CoV-2 prácticamente en todas las regiones del planeta. Esta pandemia surgió durante la era de la epidemiología genómica impulsada por los continuos avances en la secuenciación de próxima generación. Desde su reciente aparición, la epidemiología genómica permitió la identificación precisa de nuevos linajes o especies de agentes patógenos y la reconstrucción de su variabilidad genética en tiempo real, lo que se hizo evidente en los brotes de influenza H1N1, MERS y SARS. Sin embargo, la escala global y descontrolada de esta pandemia ha generado una situación que obligó a utilizar de forma masiva herramientas de la epidemiología genómica como la rápida identificación del SARS-CoV-2 y el registro de nuevos linajes y su vigilancia activa en todo el mundo. Antes de la pandemia de COVID-19 la disponibilidad e datos genómicos de agentes patógenos circulantes en varios países de Latinoamérica y el Caribe era escasa o nula. Con la llegada del SARS-CoV-2 dicha situación cambió significativamente, aunque la cantidad de información disponible sigue siendo escasa y, en países como Colombia, Brasil, Argentina y Chile, la información genómica del SARS-CoV-2 provino principalmente de grupos de investigación en epidemiología genómica más que como producto de una política o programa de vigilancia en salud pública.

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  • Diego A. Álvarez-Díaz Unidad de Secuenciación y Genómica, Dirección de Investigación en Salud Pública, Instituto Nacional de Salud, Bogotá, D.C., Colombia; Grupo de Salud Materna y Perinatal, Dirección de Investigación en Salud Pública, Instituto Nacional de Salud, Bogotá, D.C., Colombia https://orcid.org/0000-0002-6534-0079
  • Katherine Laiton-Donato Unidad de Secuenciación y Genómica, Dirección de Investigación en Salud Pública, Instituto Nacional de Salud, Bogotá, D.C., Colombia http://orcid.org/0000-0003-1383-3127
  • Carlos Franco-Muñoz Grupo de Parasitología, Dirección de Investigación en Salud Pública, Instituto Nacional de Salud, Bogotá, D. C.,Colombia https://orcid.org/0000-0003-3140-8167
  • Marcela Mercado-Reyes Grupo de Salud Materna y Perinatal, Dirección de Investigación en Salud Pública, Instituto Nacional de Salud, Bogotá, Colombia; Dirección de Investigación en Salud Pública, Instituto Nacional de Salud, Bogotá, D.C., Colombia https://orcid.org/0000-0003-3721-3176

Referencias bibliográficas

Dong E, Du H, Gardner L. An interactive web-based dashboard to track COVID-19 in real time. Lancet Infect Dis. 2020;20:533-4. https://doi.org/10.1016/S1473-3099(20)30120-1

World Health Organization-WHO. Rolling updates on coronavirus disease (COVID-19). Geneva: World Health Organization; 2020. Fecha de consulta: 31 de julio de 2020.

Disponible en: https://www.who.int/emergencies/diseases/novel-coronavirus-2019/events-asthey-happen

Miller MJ, Loaiza JR, Takyar A, Gilman RH. COVID-19 in Latin America: Novel transmission dynamics for a global pandemic? PLoS Negl Trop Dis. 2020;14:e0008265. https://doi.org/10.1371/journal.pntd.0008265

United Nations. The impact of COVID-19 on Latin America and the Caribbean. New York: United Nations; 2020. p. 25.

Anderson RM, Heesterbeek H, Klinkenberg D, Hollingsworth TD. How will country-based mitigation measures influence the course of the COVID-19 epidemic? Lancet. 2020;395:931-4. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)30567-5

Guthrie JL, Gardy JL. A brief primer on genomic epidemiology: Lessons learned from Mycobacterium tuberculosis. Ann N Y Acad Sci. 2017;1388:59-77. https://doi.org/10.1111/nyas.13273

Zhu N, Zhang D, Wang W, Li X, Yang B, Song J, et al. A novel coronavirus from patients with pneumonia in China, 2019. N Engl J Med. 2020;382:727-33. https://doi.org/10.1056/NEJMoa2001017

Quick J. nCoV-2019 sequencing protocol: protocols.io; 2020. Fecha de consulta: 2 de marzo de 2020. Disponible en: https://www.protocols.io/view/ncov-2019-sequencing-protocol-bbmuik6w

Álvarez-Díaz DA, Franco-Muñoz C, Laiton-Donato K, Usme-Ciro JA, Franco-Sierra ND, Flórez-Sánchez AC, et al. Molecular analysis of several in-house rRT-PCR protocols for SARS-CoV-2 detection in the context of genetic variability of the virus in Colombia. Infect Genet Evol. 2020;84:104390. https://doi.org/10.1016/j.meegid.2020.104390

Franco-Muñoz C, Álvarez-Díaz DA, Laiton-Donato K, Wiesner M, Escandón P, Usme-Ciro JA, et al. Substitutions in spike and nucleocapsid proteins of SARS-CoV-2 circulating in South America. Infect Genet Evol. 2020;85:104557. https://doi.org/10.1016/j.meegid.2020.104557

Gasque P, Bandjee MC, Reyes MM, Viasus D. Chikungunya pathogenesis: From the clinics to the bench. J Infect Dis. 2016;214(Suppl.5):S446-S8. https://doi.org/10.1093/infdis/jiw362

Flórez-Lozano K, Navarro-Lechuga E, Llinas-Solano H, Tuesca-Molina R, Sisa-Camargo A, Mercado-Reyes M, et al. Spatial distribution of the relative risk of Zika virus disease in Colombia during the 2015-2016 epidemic from a Bayesian approach. Int J Gynaecol Obstet. 2020;148(Suppl.2):55-60. https://doi.org/10.1002/ijgo.13048

Pollett S, Fauver JR, Maljkovic Berry I, Meléndrez M, Morrison A, Gillis LD, et al. Genomic epidemiology as a public health tool to combat mosquito-borne virus outbreaks. J Infect Dis. 2020;221(Suppl.3):S308-18. https://doi.org/10.1093/infdis/jiz302

Laiton-Donato K, Usme-Ciro JA, Rico A, Pardo L, Martínez C, Salas D, et al. Análisis filogenético del virus del chikungunya en Colombia: evidencia de selección purificadora en el gen E1. Biomédica. 2016;36:25-34. https://doi.org/10.7705/biomedica.v36i0.2990

Laiton-Donato K, Álvarez DA, Peláez-Carvajal D, Mercado M, Ajami NJ, Bosch I, et al. Molecular characterization of dengue virus reveals regional diversification of serotype 2 in Colombia. Virol J. 2019;16:62. https://doi.org/10.1186/s12985-019-1170-4

Black A, Moncla LH, Laiton-Donato K, Potter B, Pardo L, Rico A, et al. Genomic epidemiology supports multiple introductions and cryptic transmission of Zika virus in Colombia. BMC Infect Dis. 2019;19:963. https://doi.org/10.1186/s12879-019-4566-2

Laiton-Donato K, Villabona-Arenas CJ, Usme-Ciro JA, Franco-Muñoz C, Álvarez-Díaz DA, Villabona-Arenas LS, et al. Genomic epidemiology of Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2, Colombia. Emerg Infect Dis. 2020;26. https://doi.org/10.1101/2020.06.26.20135715

Ramírez JD, Muñoz M, Hernández C, Flórez C, Gómez S, Rico A, et al. Genetic diversity among SARS-CoV2 strains in South America may impact performance of molecular detection. Pathogens. 2020;9:580. https://doi.org/10.3390/pathogens9070580

Resende PC, Delatorre E, Gräf T, Mir D, Motta FdC, Appolinario LR, et al. Genomic surveillance of SARS-CoV-2 reveals community transmission of a major lineage during the early pandemic phase in Brazil. bioRxiv. 2020. https://doi.org/10.1101/2020.06.17.158006

Zhang L, Jackson CB, Mou H, Ojha A, Rangarajan ES, Izard T, et al. The D614G mutation in the SARS-CoV-2 spike protein reduces S1 shedding and increases infectivity. bioRxiv. 2020. https://doi.org/10.1101/2020.06.12.148726

Korber B, Fischer WM, Gnanakaran S, Yoon H, Theiler J, Abfalterer W, et al. Tracking changes in SARS-CoV-2 Spike: Evidence that D614G Increases Infectivity of the COVID-19 Virus. Cell. 2020;182:812-27. https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.06.043

Kim SJ, Nguyen VG, Park YH, Park BK, Chung HC. A novel synonymous mutation of SARSCoV-2: Is this possible to affect their antigenicity and immunogenicity? Vaccines (Basel).2020;8:220. https://doi.org/10.3390/vaccines8020220

Jesus JG, Sacchi C, Candido DDS, Claro IM, Sales FCS, Manuli ER, et al. Importation and early local transmission of COVID-19 in Brazil, 2020. Rev Inst Med Trop Sao Paulo. 2020;62:e30. https://doi.org/10.1590/s1678-9946202062030

Candido DS, Claro IM, de Jesus JG, Souza WM, Moreira FRR, Dellicour S, et al. Evolution and epidemic spread of SARS-CoV-2 in Brazil. Science. 2020;369:1255-60. https://doi.org/10.1126/science.abd2161

Xavier J, Giovanetti M, Adelino T, Fonseca V, Barbosa da Costa AV, Ribeiro AA, et al. The ongoing COVID-19 epidemic in Minas Gerais, Brazil: Insights from epidemiological data and SARS-CoV-2 whole genome sequencing. Emerg Microbes Infect. 2020;9:1824-34. https://doi.org/10.1080/22221751.2020.1803146

López-Álvarez D, Parra B, Cuéllar WJ. Genome sequence of SARS-CoV-2 isolate Cali-01, from Colombia, obtained using Oxford Nanopore MinION Sequencing. Microbiol Resour Announc. 2020;9:e00573-20. https://doi.org/10.1128/MRA.00573-20

Paniz-Mondolfi A, Muñoz M, Flórez C, Gómez S, Rico A, Pardo L, et al. SARS-CoV-2 spreadacross the Colombian-Venezuelan border. medRxiv. 2020. https://doi.org/10.1101/2020.07.09.20149856

Castillo AE, Parra B, Tapia P, Acevedo A, Lagos J, Andrade W, et al. Phylogenetic analysis of the first four SARS-CoV-2 cases in Chile. J Med Virol. 2020;92:1562-6. https://doi.org/10.1002/jmv.25797

Márquez S, Prado-Vivar B, Guadalupe JJ, Gutiérrez Granja B, Jibaja M, Tobar M, et al. Genome sequencing of the first SARS-CoV-2 reported from patients with COVID-19 in Ecuador. medRxiv. 2020. https://doi.org/10.1101/2020.06.11.20128330

Garcés-Ayala F, Araiza-Rodríguez A, Mendieta-Condado E, Rodríguez-Maldonado AP,Wong-Arambula C, Landa-Flores M, et al. Full genome sequence of the first SARS-CoV-2 detected in México. Arch Virol. 2020;165:2095-8. https://doi.org/10.1007/s00705-020-04695-3

Franco D, González C, Abrego LE, Carrera JP, Díaz Y, Caisedo Y, et al. Early transmission dynamics, spread, and genomic characterization of SARS-CoV-2 in Panama. medRxiv. 2020. https://doi.org/10.1101/2020.07.31.20160929

Padilla-Rojas C, Lope-Pari P, Vega-Chozo K, Balbuena-Torres J, Cáceres-Rey O, Bailón-Calderón H, et al. Near-complete genome sequence of a 2019 novel coronavirus (SARSCoV-2) strain causing a COVID-19 case in Perú. Microbiol Resour Announc. 2020;9:e00303-20. https://doi.org/10.1128/MRA.00303-20

Padilla-Rojas C, Vega-Chozo K, Galarza-Pérez M, Calderón HB, Lope-Pari P, Balbuena-Torres J, et al. Genomic analysis reveals local transmission of SARS-CoV-2 in early pandemic phase in Perú. bioRxiv. 2020. https://doi.org/10.1101/2020.09.05.284604

Juscamayta-López E, Tarazona D, Valdivia F, Rojas N, Carhuaricra D, Maturrano L, et al. Phylogenomic reveals multiple introductions and early spread of SARS-CoV-2 into Perú. bioRxiv. 2020. https://doi.org/10.1101/2020.09.14.296814

Poterico JA, Mestanza O. Genetic variants and source of introduction of SARS-CoV-2 in South America. J Med Virol. 2020;92:2139-45. https://doi.org/10.1002/jmv.26001

Salazar C, Díaz-Viraqué F, Pereira-Gómez M, Ferrés I, Moreno P, Moratorio G, et al. Multiple introductions, regional spread and local differentiation during the first week of COVID-19 epidemic in Montevideo, Uruguay. bioRxiv. 2020. https://doi.org/10.1101/2020.05.09.086223

Díaz FJ, Aguilar-Jiménez W, Flórez-Álvarez L, Valencia G, Laiton-Donato K, Franco-Muñoz, et al. Aislamiento y caracterización de una cepa temprana de la epidemia de SARS-CoV-2 de 2020 en Medellín, Colombia. Biomédica. 2020;40(Supl.2):148-58. https://doi.org/10.7705/biomedica.5834

Cómo citar
1.
Álvarez-Díaz DA, Laiton-Donato K, Franco-Muñoz C, Mercado-Reyes M. Secuenciación del SARS-CoV-2: la iniciativa tecnológica para fortalecer los sistemas de alerta temprana ante emergencias de salud pública en Latinoamérica y el Caribe. biomedica [Internet]. 30 de octubre de 2020 [citado 24 de noviembre de 2020];40(Supl. 2):188-97. Disponible en: https://revistabiomedica.org/index.php/biomedica/article/view/5841
Publicado
2020-10-30