近日,非洲疾病控制與預防中心及非洲聯盟委員會聯合啟動了一項病原體基因組計劃(Pathogen Genomics Initiative , PGI),旨在通過配備工具、培訓和數據基礎設施的跨大陸綜合實驗室網絡,充分利用關鍵的基因組測序技術,增強病原體疾病監測和公共衛生合作。目前,這項為期四年的測序項目已獲得高達1億美元的資金支持,資金來源包括比爾和梅琳達·蓋茨基金會、微軟、Illumina、Oxford Nanopore Technologies和美國疾病控制與預防中心等在內的多家機構。
在發起非洲病原體基因組計劃的網絡研討會上,非洲疾病預防控制中心負責人John Nkengasong說道:「千裡之行始於足下,今天,我們在這裡熱烈慶祝邁出寶貴的第一步,這是我們將基因組學應用到傳染病防治的重要轉折點。」Nkengasong介紹道,該計劃將立足於非洲疾病預防控制中心的病原體基因組學研究所。該研究所成立於2019年,旨在將病原體基因組學和生物信息學整合到公共健康監測和疾病爆發調查中,以加強疾病的預防和控制。
非洲聯盟社會事務專員Amira Mohammed指出,COVID-19大流行讓我們意識到加強非洲疾病監測系統和流行病防範的必要性和重要性。「流行病雖是一次危機,但我們正以此為契機,在我們的成員國中建立衛生系統。」
據介紹,PGI項目將從擴展非洲20多家現有公共衛生機構的NGS能力開始,建立一個非洲人自有的資料庫和實時數據共享平臺,以按照非洲聯盟成員國法規建設實驗室網絡。同時還將開展培訓項目,包括成立NGS學院,以促進傳染病基因組學方面的國際合作。
對於該計劃的啟動,比爾和梅琳達·蓋茨基金會流行病學和監測專家David Blazes談到,他們對這家非盈利組織提供的4500萬美元是「催化性投資」。這筆資金將賦予非洲疾病預防控制中心及實驗室建立NGS並見證NGS在病原菌防治方面的重要應用價值。 「我們討論了NGS技術的潛力,希望建立一個能夠快速使用NGS解決傳染病的國家公共衛生實驗室系統,將該技術推廣到非洲所有地區。也許COVID-19大流行的唯一慰藉是,它切切實實引起了人們對公共衛生和可用於控制疾病爆發技術的興趣。」
Illumina高級副總裁兼首席醫療官Phil Febbo表示:「公司投資的2000萬美元將用來提供NGS平臺、試劑和培訓援助。我們將與非洲疾病預防控制中心合作,確定檢測範圍、預期通量以及對其他技術進行優化,並幫助非洲各地新興實驗室擁有所需的工具和設備。」
Febbo指出,Illumina希望確保該計劃的成本不會成為限制因素。「多年來,Illumina一直致力於降低測序成本。隨著該計劃逐漸成熟,我們有信心通過測序成本的持續降低以保持其可持續性發展。」
Oxford Nanopore執行長Gordon Sangher表示已經在非洲部署了150種MinIon儀器並支持定製化的培訓項目,還將與當地企業合作實現本地生產和製造試劑。「我們期待對當前的COVID大流行能有所幫助。從長遠角度來看,希望能持續培養出新一代的科學家和創新者,使他們能夠更方便獲取廣泛的DNA信息,且不再考慮費用問題。」
微軟中東和非洲業務發展總監Mark Ihimoyan表示公司將提供對Microsoft Azure雲生態系統的訪問權限,以支持病原體基因組數據的共享。此外,微軟還將提供技術資源幫助該計劃數據體系結構的設計和構建,以及在Azure上的生物信息學軟體包的集成,幫助建立非洲病原體基因組數據存儲庫,並為NGS學院提供培訓。
美國疾病預防控制中心高級分子檢測計劃主任Greg Armstrong則強調了建立穩健的實驗室和公共衛生機構共同合作的重要性。Armstrong表示,美國疾防控制中心將為非洲PGI提供專業技術,並預計在不久的將來也將提供財政援助,力求將NGS技術帶入更多中低收入國家。
近年來,非洲各地已利用基於NGS的病原體監測和公共衛生方法來幫助應對伊波拉、拉薩熱、黃熱病、瘧疾和李斯特菌等病原體的傳染病爆發。雖然這項技術在非洲具有很大的潛力,但80%以上的容量存在於非公共衛生機構,存在缺乏相關政策和指導,基因組和生物信息學能力有限,技術人員不足以及利用病原體基因組信息進行公共衛生決策的能力有限等問題。針對以上問題,PGI計劃可通過在非洲組建一批優秀的研究人員和實驗室科學家團隊,利用NGS來鑑定新型病原體,監測流行病的防制,構建非洲人自有的資料庫和實時數據共享平臺,最終提升非洲大陸人民的健康水平。
參考資料:
1. PGI計劃官網:https://africacdc.org/download/africa-pathogen-genomics-initiative-factsheet/
2. Africa Pathogen Genomics Initiative Launches With $100M Investment
https://www.genomeweb.com/sequencing/africa-pathogen-genomics-initiative-launches-100m-investment#.X4kzup2wOM8