L’analisi del materiale genetico presente nei campioni di acque reflue consente un monitoraggio efficiente in termini di costi degli agenti patogeni in circolazione e contribuisce a garantire la preparazione alle epidemie. I gruppi SIB guidati dai membri del comitato direttivo del nostro Centro di bioinformatica degli agenti patogeni sostengono tale sorveglianza delle acque reflue, sia a livello nazionale che internazionale. Di seguito mettiamo in evidenza alcuni dei loro recenti progressi volti a fornire un supporto più efficace alle autorità sanitarie pubbliche e ai ricercatori, anche attraverso collaborazioni con l’Istituto federale svizzero di scienze e tecnologie acquatiche (Eawag).
Bioinformatica: dai dati alla scoperta
La bioinformatica – la scienza che si occupa di archiviare, collegare, analizzare e interpretare i dati biologici – influenza le nostre vite in modi che la maggior parte delle persone non percepisce, dall’orientamento delle terapie oncologiche al sostegno alle iniziative di conservazione. Questa serie mette in luce alcuni esempi di come gli scienziati della rete del SIB trasformino i dati in conoscenza e in risultati concreti.
Al passo con l'evoluzione dell'influenza e del RSV
Grazie a un nuovo metodo di sequenziamento, è ora possibile identificare nei campioni di acque reflue le mutazioni dell’influenza A rilevanti per la resistenza ai farmaci e per i vaccini. Le stime relative ai ceppi in circolazione hanno trovato conferma nei dati clinici, attestando l’accuratezza del metodo. La Svizzera ha integrato tale metodo nel proprio sistema nazionale di sorveglianza delle acque reflue.
Bioinformatica: dai dati alla scoperta
La bioinformatica – la scienza che si occupa di archiviare, collegare, analizzare e interpretare i dati biologici – influenza le nostre vite in modi che la maggior parte delle persone non percepisce, dall’orientamento delle terapie oncologiche al sostegno alle iniziative di conservazione. Questa serie mette in luce alcuni esempi di come gli scienziati della rete del SIB trasformino i dati in conoscenza e in risultati concreti.
Il virus respiratorio sinciziale (RSV) può essere monitorato allo stesso modo, utilizzando un altro nuovo metodo che, per la prima volta, sequenzia quasi l’intero genoma virale anziché frammenti di un singolo gene. I dati di riferimento relativi al periodo 2022–2024 – prima che i vaccini e le terapie anticorpali più recenti fossero disponibili per i pazienti – aiuteranno le équipe di sanità pubblica a comprendere l’evoluzione dell’RSV.
Pubblicato su *Water Research* e *The Lancet Microbe*
Colmare una lacuna nel monitoraggio della resistenza agli antimicrobici
Un ceppo di E. coli resistente ai farmaci può essere monitorato a livello di intere comunità attraverso la sorveglianza delle acque reflue, che rileva i batteri espulsi da persone che non vengono mai sottoposte a test. La scoperta deriva dal sequenziamento genomico di oltre 760 isolati batterici raccolti da campioni clinici, animali e di acque reflue svizzeri.
Questo ceppo di E. coli resistente è stato associato a circa 100.000 decessi in tutto il mondo nel 2019. Mappandone la diversità e le modalità di diffusione in Svizzera, lo studio contribuisce a una strategia globale per il monitoraggio della resistenza agli antimicrobici su scala nazionale.
Pubblicato su *Applied and Environmental Microbiology*
Miglioramento delle stime in tempo reale sull'andamento del virus
I dati genetici in tempo reale ricavati dai campioni di acque reflue risultano più affidabili grazie a un nuovo metodo che consente di individuare i picchi falsati nelle misurazioni virali. Testato su tre anni di dati svizzeri relativi a quattro virus respiratori, questo metodo rapido e semplice ha corretto le distorsioni più significative nelle tendenze stimate. Ciò offre alle autorità sanitarie pubbliche un quadro più chiaro dell’andamento di un’epidemia, consentendo di stabilire se sia in fase di espansione o di regressione.
Pubblicato su Environmental Research
Individuare – e prevedere – quali ceppi virali stanno guadagnando terreno
La diffusione di diversi ceppi virali all’interno di una comunità può ora essere monitorata nelle acque reflue, anche quando i campioni contengono solo tracce di materiale genetico – come accade quando il numero di persone infette è esiguo. Inoltre, è possibile prevedere con un anticipo fino a 90 giorni se una nuova variante del SARS-CoV-2 sostituirà le altre.
Queste capacità derivano da due nuovi strumenti. LolliPop – che è stato integrato nel sistema nazionale svizzero di sorveglianza delle acque reflue – combina i dati di sequenziamento raccolti nell’arco di diversi giorni per monitorare la velocità con cui un nuovo ceppo sta soppiantando quelli già in circolazione, mentre Covvfit modella il vantaggio relativo in termini di fitness delle diverse varianti del SARS-CoV-2.
Pubblicato su PLOS Computational Biology e Water Research
Reference(s)
Fonte immagine: Eawag
