Секвенирование генома SARS-CoV-2 в сточных водах выявляет регионально распространённые варианты вируса

Секвенирование вирусных геномов помогло понять распространение и степень генетического разнообразия SARS-CoV-2 в период пандемии COVID-19. Обычно геномы SARS-CoV-2 секвенируют из мазков из носоглотки отдельных пациентов, чтобы отслеживать распространение вируса. В последнее время для количественной оценки содержания SARS-CoV-2 в ряде регионов мира применяют ОТ-ПЦР с обратной транскрипцией в реальном времени (RT-qPCR) образцов муниципальных сточных вод. Однако метатранскриптомное секвенирование сточных вод позволяет оценивать генетическое разнообразие вируса во всех инфицированных сообществах. В настоящем исследовании РНК непосредственно секвенировали из сточных вод, собранных муниципальными коммунальными службами в районе залива Сан-Франциско, чтобы получить полные и почти полные геномы SARS-CoV-2. Основные консенсусные генотипы SARS-CoV-2, выявленные в сточных водах, были идентичны клиническим геномам из этого региона. С помощью алгоритма выявления однонуклеотидных вариантов при метагеномном анализе были охарактеризованы минорные аллели SARS-CoV-2 в сточных водах; выявлены также генотипы вируса, обнаруженные в клинических геномах пациентов по всей Калифорнии. Выявленные в сточных водах варианты были более сходны с генотипами, полученными от пациентов из Калифорнии, чем с генотипами из других регионов США или других стран. Некоторые дополнительные варианты, обнаруженные в сточных водах, ранее выявляли только в геномах пациентов, обследованных за пределами Калифорнии. Это указывает на то, что секвенирование сточных вод может свидетельствовать о недавнем заносе вирусных линий ещё до их выявления при местном клиническом секвенировании. Полученные результаты показывают, что эпидемиологический надзор с помощью секвенирования сточных вод может способствовать отслеживанию конкретных штаммов вируса в условиях эпидемии.