In het kort
Het Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) is het virus dat verantwoordelijk is voor de COVID-19-epidemie. Sinds januari 2021 circuleren verschillende varianten in de EU. Daarom ontwikkelt Sciensano een digitale multiplex PCR-methode om specifieke SARS-CoV-2-varianten accurater te kunnen detecteren en kwantificeren in klinische stalen en omgevingsstalen (zoals afvalwater). In combinatie met de universele digitale multiplex PCR voor SARS-CoV-2 stalen kan het percentage van varianten worden gekwantificeerd ten opzichte van het totale SARS-CoV-2-virus in stalen.
Projectbeschrijving
Dit project ontwikkelt een digitale multiplex PCR-methode gericht op specifieke genomische regio’s van SARS-CoV-2-varianten die in de EU circuleren, om SARS-CoV-2-varianten accurater te kunnen detecteren en kwantificeren in klinische stalen en omgevingsstalen (zoals afvalwater). Dit project is een follow-up van een eerste project, genaamd DIGICOVID, en hangt samen met de surveillance van afvalwater. In het DIGICOVID-project ontwikkelde Sciensano een nieuwe digitale multiplex PCR (ddPCR)-methode om SARS-CoV-2 te detecteren en te kwantificeren. Dit follow-upproject focust op de ontwikkeling van een of meer multiplex ddPCR-methoden gericht op de varianten in klinische stalen evenals omgevingsstalen. Sciensano ontwikkelt en valideert de ddPCR op gezuiverde RNA-controles en vervolgens wordt deze getest op een selectie van klinische stalen en stalen van afvalwater.
Virussen veranderen voortdurend door mutaties en we verwachten dat er in de loop van de tijd nieuwe varianten van het virus opduiken. Bepaalde mutaties kunnen de verspreiding van het virus beïnvloeden (bijv. VUI 202012/01 SARS-CoV-2-varianten) of een ernstiger ziekteverloop veroorzaken.
Daarom is het belangrijk om methoden te ontwikkelen waarmee deze varianten snel gedetecteerd kunnen worden. Tot nog toe leek Whole Genome Sequencing (WGS) de meest geschikte technologie te zijn om varianten gekenmerkt door verschillende genomische wijzigingen (mutaties, invoegingen, verwijderingen) te detecteren. WGS is echter duurder en meer gecompliceerd om the implementeren dan PCR-methoden die standaard worden gebruikt in de diagnose van SARS-CoV-2. Bovendien zijn niet alle diagnostische labo’s uitgerust om WGS-gegevens te genereren en te analyseren. Daarbij kan WGS soms niet worden toegepast op elk staal, omdat de nucleïnezuurconcentratie mogelijks te laag of van slechte kwaliteit is.
Daarom stelt Sciensano voor om methoden op basis van PCR te gebruiken als een eerstelijnsscreening, om een mutatie die representatief is voor de varianten, te detecteren (vaak aanwezig in de varianten en niet vaak aanwezig in de andere SARS-CoV-2-genomen). Deze methode biedt verschillende voordelen:
- Het maakt het mogelijk om verdachte stalen snel (in enkele uren) te identificeren. WGS wordt gebruikt in een tweede fase om de varianten te bevestigen.
- De PCR-methoden die worden gebruikt om variant(en) te detecteren, zijn op dezelfde manier ontwikkeld als de algemene methode die eerder werd ontwikkeld in het DIGICOVID-project om alle SARS-CoV-2-stammen (alle varianten) te detecteren zodat deze methoden samen gebruikt kunnen worden.
- De gekozen technologie is de digitale PCR, die verschillende voordelen biedt, zoals een hoge sensitiviteit, het kan moeilijke stalen analyseren die vaak inhibitie veroorzaken in PCR’s (bijv. omgevingsstalen zoals afvalwater of faeces) en absolute kwantificatie van het virus.
- Het gebruik van de universele ddPCR voor SARS-CoV-2-genomen in combinatie met de specifieke multiplex ddPCR-methoden gericht op SARS-CoV-2-genoom variant(en) maakt het mogelijk om het percentage aan varianten te kwantificeren ten opzichte van het totale SARS-CoV-2 virus in een staal.
