Monitoring the evolution, spread and transmission of SARS-CoV-2 through whole genome sequencing to enable fast genotype to phenotype prediction

Projectomschrijving

Tijdens dit project hebben we de evolutie en de verspreiding van SARS-CoV-2 in Nederland in kaart gebracht. We hebben deze informatie gebruikt in verschillende fases van de pandemie: in de eerste fase hebben we dit gebruikt om de omvang van de pandemie in Nederland in te schatten, daarna hebben we de evolutie van het virus in nertsen in kaart gebracht en getracht de verspreiding van het virus tussen nertsenboerderijen in te dammen. In de huidige fase van de pandemie kijken we naar herinfecties en virale evolutie in patiënten die gedurende lange tijd met SARS-CoV-2 zijn geïnfecteerd. Gezamenlijk hebben deze bevindingen bijgedragen aan het vergroten van onze kennis met betrekking tot het verloop van de pandemie en kunnen deze resultaten gebruikt worden om beter voorbereid te zijn op toekomstige varianten en een snellere vertaalslag tussen de bevindingen in het lab en de mogelijk impact van deze bevindingen te bepalen.

Tussentijdse resultaten

Dit project heeft tot nu toe de volgende tussentijdse resultaten opgeleverd:

- Een artikel over transmissie over landsgrenzen aan het begin van de COVID-19 pandemie in Limburg.

- Een artikel (nog onder peer review) over het tracken van SARS-CoV-2 varianten B.1.1.7 (Britse variant) en B.1.351 (Zuid-Afrikaanse variant).

- Een artikel over de werking van vaccins op SARS-CoV-2 variant B.1.1.7 (Britse variant) en B.1.351 (Zuid-Afrikaanse variant).

Meer informatie over onderzoek naar corona en COVID-19 op www.zonmw.nl/coronaonderzoek

Verslagen


Eindverslag

Tijdens dit project hebben we de evolutie en de verspreiding van SARS-CoV-2 in Nederland in kaart gebracht. We hebben deze informatie gebruikt in verschillende fases van de pandemie: in de eerste fase hebben we dit gebruikt om de omvang van de pandemie in Nederland in te schatten, daarna hebben we de evolutie van het virus in nertsen in kaart gebracht en getracht de verspreiding van het virus tussen nertsenboerderijen in te dammen. In de huidige fase van de pandemie kijken we naar herinfecties en virale evolutie in patiënten die gedurende lange tijd met SARS-CoV-2 zijn geïnfecteerd. Gezamenlijk hebben deze bevindingen bijgedragen aan het vergroten van onze kennis met betrekking tot het verloop van de pandemie en kunnen deze resultaten gebruikt worden om beter voorbereid te zijn op toekomstige varianten en een snellere vertaalslag tussen de bevindingen in het lab en de mogelijk impact van deze bevindingen te bepalen.
Sinds de start van het project zijn er inmiddels vele samples succesvol gesequenced. Deze worden al sinds februari 2020 gepubliceerd op de internationale online databank GISAID en Nextstrain. Hierop is te zien waar de relaties liggen in de ‘familieleden’ van het virus en hoe de geografische verspreiding van de ‘familie’ er uitziet. Het genetische virusonderzoek maakt het zo mogelijk om epidemieën in kaart te brengen en te achterhalen waar een virus vandaan komt. Deze bijna real-time monitoring maakt het mogelijk om in geval van opmerkelijke genetische veranderingen snel te kunnen reageren. De genetische veranderingen zijn op dit moment nog beperkt maar in geval van opmerkelijke signalen op basis van de genetische informatie zal dit worden gebruikt voor een snelle genotype naar fenotype typering. Daarnaast biedt dit ook een referentiedatabank voor onderzoek naar uitbraken in de gemeenschap. Deze hebben we onder meer gebruikt om uitbraken in verpleegtehuizen, ziekenhuizen, slachthuizen, (sport)scholen, familieclusters en in nertsen bedrijven te duiden. Verschillende mutaties zijn gevonden die invloed kunnen hebben op de virulentie, de pathogeniciteit en de werkzaamheid van diagnostische testen. De relevantie van die mutaties wordt verder onderzocht.

Samenvatting van de aanvraag

Emerging viral infections, once established in the human population, may evolve with continued circulation. The evolution of SARS-CoV-2 in the Netherlands will be monitored throughout the phases of the pandemic with close to real-time whole genome sequencing, allowing fast responses in case of remarkable genomic changes, and providing a reference database for investigation of community outbreaks. Bioinformatic tools will be developed to rapidly identify changes that may impact ability to detect, treat and prevent infections. In case novel lineages start to emerge, the effects on transmission dynamics will be further investigated using in vitro and in vivo studies to specifically look at the receptor binding properties, pathogenicity and other relevant virus properties. The results will directly inform precise public health decision making to control the outbreak.

Onderwerpen

COVID-19
Corona
Verspreiding

Kenmerken

Projectnummer:
10150062010005
Looptijd: 100%
2020
2022
Onderdeel van programma:
Gerelateerde subsidieronde:
Incidentiële subsidie COVID-19
Projectleider en penvoerder:
Prof. dr. M.P.G. Koopmans
Verantwoordelijke organisatie:
Erasmus MC