นักสืบโรค – ค้นหาตัวแปร COVID-19 ที่โดดเด่นของสหราชอาณาจักรและการแข่งขันเพื่อทำความเข้าใจผลกระทบของมัน

June 30, 2021 0 Comments

พนักงานห้องแล็บสวมถุงมือสีน้ำเงินและสีขาว สวมกระบังหน้าและถือไม้กวาดสีขาว

ในปลายเดือนพฤศจิกายนปีที่แล้ว นักระบาดวิทยาเริ่มสังเกตเห็นรูปแบบที่ผิดปกติบางอย่างในการแพร่กระจายของ COVID-19 ทางตะวันออกเฉียงใต้ของอังกฤษ

มีการล็อกดาวน์ระดับประเทศตั้งแต่ต้นเดือน แต่ถึงแม้จะหยุดให้บริการในครั้งแรก คดีในเคนท์ เอสเซกซ์ และลอนดอนก็เริ่มเพิ่มขึ้นอีกครั้ง

ปัญหานี้ถูกกำหนดโดยทีมนักวิทยาศาสตร์ของ PHE และนักวิชาการภายนอกกลุ่มเล็กๆ ในสาขาเฉพาะทางจีโนมของไวรัส ซึ่งเป็นการศึกษาลักษณะทางพันธุกรรมของไวรัส

พวกเขาเริ่มพิจารณากรณีต่างๆ ที่ได้รับการจัดลำดับ (การวิเคราะห์ทางพันธุกรรม) ทั่วทั้งเมืองเคนท์ สิ่งที่พวกเขาเห็นคือกรณีต่างๆ ของตัวแปรใหม่ที่มีการกลายพันธุ์ที่ผิดปกติจำนวนมาก

โดยที่ทีมไม่ทราบในขณะนั้น ตัวแปรนี้จะเริ่มต้นการขยายตัวอย่างรวดเร็วทั่วตะวันออกเฉียงใต้ของอังกฤษ ในที่สุดก็เข้ารับตำแหน่งในฐานะสายพันธุ์ COVID-19 ที่โดดเด่นในสหราชอาณาจักรและแพร่กระจายไปยังกว่า 100 ประเทศ

การสอบสวนเริ่มต้นขึ้น

ด็อกเตอร์มีร่า แชนด์ หนึ่งในผู้อำนวยการด้านเหตุการณ์โควิด-19 ระดับประเทศของ PHE และริชาร์ด ไมเยอร์ส หัวหน้าฝ่ายชีวสารสนเทศของ PHE เป็นกลุ่มแรกที่ได้รับทราบถึงตัวแปรใหม่นี้ ซึ่งรู้จักกันในชื่อ B.1.1.7 และเป็นส่วนหนึ่ง ของทีมได้รับมอบหมายให้เข้าใจอย่างรวดเร็วว่าสหราชอาณาจักรกำลังเผชิญกับอะไร

“เรารู้ทันทีว่าเราพบบางสิ่งที่น่าเป็นห่วงมาก” มีร่ากล่าว “โดยปกติเมื่อคุณดูตัวอย่าง คุณคาดว่าจะเห็นกระจุกขนาดเล็กจำนวนมากที่ประกอบด้วยหลายสายพันธุ์ที่แตกต่างกันเล็กน้อย แต่เมื่อเราดูที่เคนท์ เราพบว่าประมาณ 50% ของกลุ่มตัวอย่างมีความคล้ายคลึงกันอย่างมาก ก่อตัวเป็นกระจุกขนาดใหญ่กลุ่มเดียว”

Richard เสริมว่า “มันค่อนข้างผิดปกติ ถึงจุดนั้น ไวรัสมีลักษณะเฉพาะโดยมีอัตราการกลายพันธุ์ที่ค่อนข้างช้า อาจมีการเปลี่ยนแปลงสองครั้งต่อเดือน ทันใดนั้นเราก็มีคลัสเตอร์ขนาดใหญ่ที่มีการกลายพันธุ์ซึ่งแตกต่างอย่างมากจากสิ่งที่เราเคยดูมาก่อน”

ทีมผู้เชี่ยวชาญจากหลากหลายสาขาวิชาทั่วทั้ง PHE และพันธมิตรทางวิชาการ ซึ่งรวมถึงไวรัสวิทยา ระบาดวิทยา การสร้างแบบจำลอง และจีโนมิก ได้รวมตัวกันอย่างรวดเร็วเพื่อศึกษาลักษณะของตัวอย่าง Kent

ตาม Meera: “นี่เป็นครั้งแรกที่เราได้รวบรวมสาขาวิชาต่างๆ ที่จำเป็นเพื่อประเมินตัวแปรตามจังหวะและทำความเข้าใจว่ามันทำงานอย่างไร”

การสอบสวนดำเนินไปในทันที แต่เกิดปัญหาขึ้น ทีมงานทราบดีว่ากำลังมองหาตัวแปรใด แต่ข้อมูลจำกัดอยู่เพียงกลุ่มตัวอย่างที่ผ่านการจัดลำดับจีโนมทั้งหมด (การวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการที่ระบุองค์ประกอบทางพันธุกรรมของไวรัส) ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะมีประมาณ 5% ของกลุ่มตัวอย่างที่เก็บรวบรวมทั่วประเทศ

ความก้าวหน้าครั้งใหญ่

โชคดีที่ทีมได้รับความช่วยเหลือจากแหล่งที่ไม่คาดคิด พนักงานที่ ‘lighthouse labs’ (ศูนย์ท้องถิ่นที่ทดสอบ swabs นับหมื่นต่อวันผ่านระบบอัตโนมัติ) เริ่มสังเกตเห็นปัญหากับผลการทดสอบที่มาจากพื้นที่ Kent

การกลายพันธุ์อย่างหนึ่งใน B.1.1.7 ทำให้ ‘S-gene’ ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะที่ระบุเมื่อวิเคราะห์รหัสพันธุกรรมของไวรัส ‘หลุดออก’ หรืออีกนัยหนึ่งหายไป

Meera อธิบายว่า “ห้องทดลองของประภาคารมีปัญหาในการตรวจหายีน S ในตัวอย่าง ตอนแรกพวกเขาคิดว่ามีปัญหากับการทดสอบ มันไม่ได้ผล และอัตราการไม่ทำงานก็เพิ่มขึ้นอย่างมาก”

ทีมงานเริ่มตรวจสอบจำนวนตัวอย่างอย่างรวดเร็วในห้องปฏิบัติการของประภาคารที่ยีน S หายไป สิ่งนี้ทำให้ขอบเขตของเลนส์กว้างขึ้นอย่างมาก ทำให้พวกเขาสามารถระบุกรณีของตัวแปรใหม่ได้ทันทีที่ปรากฎ

Meera อธิบาย “การระบุกรณีต่างๆ ผ่านห้องทดลองของประภาคารถือเป็นการก้าวกระโดดครั้งใหญ่ “การจัดลำดับจีโนมทั้งหมดต้องใช้เวลา แต่ผลลัพธ์ของประภาคารเป็นวิธีการตรวจจับสิ่งที่เกิดขึ้นแบบเรียลไทม์ กลุ่มตัวอย่างจำนวนมากผ่านตัวอย่างเหล่านี้ ดังนั้นเราจึงสามารถตรวจสอบข้อมูลขนาดใหญ่แบบเรียลไทม์ได้ดี

“มันชัดเจนมากในทันใดว่าอัตราการแพร่กระจายนั้นเร็วมากและมากกว่าแค่เคนท์ ซึ่งอยู่ในลอนดอน เอสเซกซ์ และส่วนอื่นๆ ของตะวันออกเฉียงใต้ และขยายไปทั่วประเทศ”

ดำเนินการอย่างรวดเร็วเพื่อหยุดการแพร่กระจาย

เมื่อวันที่ 21 ธันวาคม ทางตะวันออกเฉียงใต้ของอังกฤษอยู่ภายใต้ข้อจำกัดของ COVID-19 ที่เข้มงวดอีกครั้ง โดยภูมิภาคส่วนใหญ่อยู่ในระดับ 4 อย่างไรก็ตาม การแพร่กระจายอย่างรวดเร็วของ B.1.1.7 หมายถึงการรักษาในโรงพยาบาลและการเสียชีวิตอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ทำให้ทีมอยู่ภายใต้ เพิ่มความกดดันในการเรียนรู้เพิ่มเติมอย่างรวดเร็วเกี่ยวกับภัยคุกคามที่รูปแบบดังกล่าวเกิดขึ้น

Richard อธิบายว่ารู้สึกอย่างไร: “เห็นได้ชัดว่าน่าสนใจในทางวิทยาศาสตร์ที่จะสังเกตการกลายพันธุ์ที่เราเห็น แต่เราต้องไม่ลืมผลที่ตามมาของสิ่งที่เรากำลังดูอยู่ เรากังวลอย่างมากที่จะพยายามทำความเข้าใจว่าการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ที่มีต่อไวรัสมีความสำคัญทางชีวภาพอย่างไร มีความรู้สึกหงุดหงิดในงานนั้น การระบุการเปลี่ยนแปลงนั้นค่อนข้างตรงไปตรงมา เป็นงานที่ต้องใช้แรงงานมากกว่ามากที่จะสามารถพูดในสิ่งที่พวกเขาหมายถึงได้”

Meera กล่าวเสริมว่า: “ในช่วงกลางเดือนธันวาคม เมื่อการวิเคราะห์ทั้งหมดเริ่มมารวมกัน เรากังวลมากจริงๆ เราตระหนักดีว่าเราอาจอยู่ในสถานการณ์ที่เลวร้ายเพียงใด และเป็นเรื่องที่น่ากังวลที่จะคิดว่าการวิเคราะห์ที่เพิ่งทำเสร็จไปในครั้งแรกนั้นเป็นเรื่องที่น่ากังวลเพียงใด ฉันไม่ต้องการที่จะประมาทว่าเวลานั้นเป็นสิ่งที่ท้าทายสำหรับทีม อย่างไรก็ตาม นี่คือเหตุผลที่เราลงทุนอย่างมากในด้านจีโนม เพื่อให้แน่ใจว่าเรามีความพร้อมที่จะรับมือกับสถานการณ์นี้เป็นอย่างดี”

ต้องขอบคุณการทำงานในช่วงแรกๆ ของพวกเขา และการวิเคราะห์กลุ่มตัวอย่างที่รวบรวมในห้องทดลองของประภาคาร ทีมงานสามารถสร้างความมั่นใจได้อย่างรวดเร็วว่าตัวแปรใหม่นี้แพร่ระบาดได้มากเพียงใด – ตอนนี้เข้าใจแล้วว่ามากกว่ารุ่นดั้งเดิมประมาณ 50% เชื้อโควิด-19. สิ่งนี้สามารถนำมาประกอบการตัดสินใจด้านสาธารณสุขในเดือนธันวาคม

การค้นพบเพิ่มเติม

การทำความเข้าใจความรุนแรงของ B.1.1.7 (ปัจจุบันเรียกว่า VOC-20DEC-01) และผลกระทบต่อการรักษาตัวในโรงพยาบาลและการเสียชีวิตนั้นเป็นงานที่ซับซ้อนมากขึ้น ภาพนั้นยังคงชัดเจนยิ่งขึ้นผ่านการทำงานของกลุ่มนักวิชาการอิสระหลายกลุ่มทั่วประเทศและในระดับสากลมากขึ้น

ในเดือนมกราคม รายงาน โดย New and Emerging Respiratory Virus Threats Advisory Group (NERVTAG) ได้สรุปถึง “ความเป็นไปได้ที่เป็นจริง” ที่การติดเชื้อ B.1.1.7 นั้นสัมพันธ์กับความเสี่ยงต่อการเสียชีวิตที่เพิ่มขึ้น ซึ่งอาจถึงร้อยละ 30

และ รายงานเพ ตีพิมพ์ในเดือนกุมภาพันธ์เกี่ยวกับประสิทธิผลของวัคซีน พบว่ายากลุ่ม Oxford/AstraZeneca และ Pfizer ทั้งสองให้ภูมิคุ้มกันในระดับสูงต่อตัวแปร

“B.1.1.7 เป็นไวรัสของเราแล้ว จนกว่าจะมีบางสิ่งมาแทนที่มัน การทำความเข้าใจความรุนแรงนั้นและเมื่อเร็วๆ นี้ จำเป็นต้องมีประสิทธิผลของวัคซีน เพื่อที่จะนำไปรวมกับการวางแผนสำหรับการดูแลสุขภาพและการรักษาของเรา” มีร่ากล่าว

แต่ถึงแม้จะมีความก้าวหน้าอย่างมากในการทำความเข้าใจพฤติกรรมของ B.1.1.7 คำถามยังคงมีอยู่เกี่ยวกับที่มาของตัวแปร และอย่างไรและทำไมช่วงของการกลายพันธุ์ดังกล่าวจึงพัฒนาขึ้นอย่างรวดเร็ว

Richard อธิบายว่า: “ฉันยังไม่คิดว่าเราเข้าใจอย่างถ่องแท้ว่าเกิดขึ้นได้อย่างไรและที่ไหน ตัวแปรมากมายที่เราพบในประเทศนี้มักจะเกี่ยวข้องกับการนำเข้า แต่ในหลักฐานนี้หลักฐานทั้งหมดบ่งชี้ว่าอาจเป็นไวรัสที่แพร่กระจายไปในตัวบุคคลในสหราชอาณาจักรมาเป็นเวลานานและสะสมการกลายพันธุ์เหล่านี้ไว้ จากนั้นมันก็โผล่ออกมาและเริ่มแพร่กระจาย และเมื่อถึงเวลาที่เราเห็นก็มีกรณีจำนวนมาก”

มองไปข้างหน้า

นับตั้งแต่การเกิดขึ้นของ B.1.1.7 ได้มีการตรวจพบตัวแปรที่สำคัญอื่นๆ อีกหลายแห่งในสหราชอาณาจักรและกำลังถูกติดตามโดย PHE แม้ว่าตัวเลขจะยังคงต่ำอยู่

Meera กล่าวว่า: “เราจะเห็นรูปแบบต่างๆ มากขึ้น เงื่อนไขมีอยู่ทั่วโลก และเราจะต้องติดตามและประเมินอย่างรวดเร็วกว่าที่เราเป็นอยู่ในขณะนี้ ลักษณะที่น่ากังวลที่สุดในขณะนี้คือการหลบหนีของวัคซีน แม้ว่าในระยะกลางหากมีความจำเป็น การปรับปรุงวัคซีนก็สามารถนำมาใช้เหมือนอยู่ในระบบไข้หวัดใหญ่ทั่วโลก”

ในประเทศ การเฝ้าระวังจีโนมคาดว่าจะยังคงมีบทบาทสำคัญในการแจ้งความพยายามระดับชาติที่จะย้ายออกจากข้อจำกัดภายในวันที่ 21 มิถุนายน แต่ความร่วมมือระหว่างประเทศจะมีความสำคัญต่ออนาคตของสาธารณสุขด้วย

ความร่วมมือระดับโลกดังกล่าวกำลังดำเนินการอยู่ด้วยการก่อตั้ง New Variant Assessment Platform ซึ่งมีเป้าหมายเพื่อสนับสนุนความสามารถของประเทศต่างๆ ทั่วโลกในการระบุข้อกังวลต่างๆ

แพลตฟอร์มนี้นำโดย PHE โดยทำงานร่วมกับ NHS Test and Trace พันธมิตรทางวิชาการ และคณะทำงานห้องปฏิบัติการระดับโลก SARS-CoV-2 ขององค์การอนามัยโลก

และการป้อนลงในโปรแกรมที่กว้างขึ้นเหล่านี้จะเป็นข้อมูลและการวิเคราะห์ที่รวบรวมโดยบุคคลทั้งหมดที่ทำงานในด้านจีโนมและชีวสารสนเทศที่พัฒนาตลอดเวลา

Richard กล่าวว่า: “ขนาดของการระบาดใหญ่นี้ทำให้การระบาดครั้งก่อน เช่น ไข้หวัดหมู หลุดออกจากน้ำ ความจริงที่ว่าสิ่งนี้ใกล้เคียงกับระดับวุฒิภาวะในแง่ของการจัดลำดับจีโนมและเทคโนโลยีชีวสารสนเทศมีผลกระทบอย่างมากต่อความสามารถของเราในการรวบรวมข้อมูลที่มีค่าและเรียนรู้เกี่ยวกับไวรัสนี้”

Meera กล่าวเสริมว่า: “การสร้างข้อมูลจีโนมของไวรัสในสหราชอาณาจักรมีการพัฒนาที่น่าทึ่งในปีที่ผ่านมา และในขณะที่เราต้องยอมรับความไม่แน่นอนเล็กน้อยในการประเมินสถานการณ์จริง เราจำเป็นต้องใช้ข้อมูลนั้นเพื่อให้ข้อมูลเชิงลึกที่ดีที่สุดที่เราสามารถทำได้แบบเรียลไทม์เพื่อช่วยกำหนดรูปแบบการตอบสนองต่อไวรัสในประเทศนี้ในอนาคต”

สนใจอ่านเพิ่มเติม? บล็อกของเราเกี่ยวกับการป้องกันตัวเองเมื่อเราออกจากการล็อกดาวน์ได้ พบได้ที่นี่. คุณสามารถสมัครรับข้อมูลอัปเดตเกี่ยวกับโพสต์ใหม่ ที่นี่.