Od experimentov doktorandky až po národný sekvenačný program

Vírus, s ktorým žijeme už rok a pol, mutuje približne dvakrát za mesiac. Zdá sa vám to rýchlo? Vírus chrípky mutuje výrazne rýchlejšie. Ak by sme mutácie nesledovali pravidelne, časom by sa vírus mohol zmeniť tak, že by sme infikovaných jedincov už nevedeli identifikovať pomocou testov, ktoré používame. A ani očkovacie látky by už nemuseli mať proti novým mutáciám požadovanú účinnosť. Monitorovanie genómov slovenských vzoriek vírusu SARS-CoV-2 nanopórovým sekvenátorom má korene na Univerzite Komenského v Bratislave. Vedeli ste, že na úplnom začiatku stojí jedna doktorandka?

Viktória Hodorová sa spočiatku venovala skúmaniu genómovej DNA rôznych druhov kvasiniek. Využívala pritom nanopórový sekvenátor, ktorý svojou veľkosťou pripomína USB kľúč. Na Katedre biochémie PriF UK ju do tejto technológie sekvenovania zasvätila Hana Lichancová. Spoločne vytvorili postup na izoláciu a purifikáciu vzoriek DNA, ktoré boli vhodné na sekvenovanie. Ich metóda je dostupná aj širšej vedeckej komunite.

doktorandka Prírodovedeckej fakulty UK v BA Viktória Hodorová

A potom prišla „korona“

Na jar roka 2020 zaviedli na katedre protokol aj pre sekvenovanie genómov SARS-CoV-2. Experimentálnu časť výskumu na vzorkách pozitívnych pacientov zo Slovenska urobila práve doktorandka Prírodovedeckej fakulty UK Viktória Hodorová. „Prvý experiment bol plný napätia, pretože hoci je genóm vírusu podstatne menší ako kvasinkový genóm, tvorí ho molekula jednovláknovej RNA,“ hovorí doktorandka. Ich cieľom bolo stanoviť sekvenciu genómu vírusu priamo z výteru z nosohltana. V takejto vzorke je však len veľmi malé množstvo nukleových kyselín.

„Genóm vírusu sme najprv rozdelili na krátke prekrývajúce sa úseky dlhé 400 nukleotidov. Tie sme rozmnožili pomocou PCR a sekvenovali. Nevedeli sme, či sa nám to podarí. O to väčšia bola naša radosť, keď nám kolegovia bioinformatici oznámili, že sa im z našich sekvenačných dát podarilo poskladať genóm SARS-CoV-2 izolovaný zo slovenskej pacientky,“ opisuje svoj prvý experiment Viktória Hodorová z UK.

Bol to stres z neznámeho, priznáva spätne. Na začiatku to nevyzeralo na významný projekt. Časom však úspešne začali sekvenovať stále väčší počet vzoriek. „Keď sme videli zmeny v sekvenciách jednotlivých vzoriek, už bolo jasné, že sme súčasťou niečoho väčšieho, čo môže pomôcť mnohým ľuďom a nám všetkým zvládnuť túto epidémiu možno o niečo ľahšie,“ hovorí Viktória.

Spolupráca so SAV

V lete 2020 spolu s vedúcim laboratória na UK profesorom Jozefom Nosekom zaškolili do nanopórového sekvenovania Kristínu Boršovú, ktorá si robí doktorát na Virologickom ústave Biomedicínskeho centra SAV (BMC SAV). Prvé spoločné experimenty realizovali na katedre biochémie. Neskôr za pomoci prof. Noseka vytvorili na SAV samostatné sekvenačné laboratórium. Výsledky experimentov dvoch doktorandiek z UK a SAV sa stali základom pre budovanie národného sekvenačného programu.

„Nevedeli sme do čoho ideme,“ hovorí Kristína Boršová z Biomedicínskeho centra Slovenskej akadémie vied. „V priebehu jedného mesiaca sa celé naše oddelenie začalo aktívne venovať neznámemu vírusu. Bola to veľká príležitosť. Dnes mi je táto metóda už známa, ale stále cítim veľký rešpekt, lebo ide o veľmi citlivý protokol náročný na čas a sústredenie,“ opisuje Kristína.

Do konca roka 2020 stanovili sekvencie niekoľkých desiatok vzoriek pacientov vrátane tzv. českého alebo československého variantu. Od januára 2021 už prebieha nanopórové sekvenovanie vzoriek SARS-CoV-2 priamo na Virologickom ústave BMC SAV, kde už touto metódou osekvenovali viac ako tisíc vzoriek a objavili viaceré prípady britských a juhoafrických variantov. „Pandémia mi ako vedkyni poskytla mnoho možností pre rozvoj. Byť v epicentre výskumu SARS-CoV-2 mi umožnilo byť súčasťou viacerých veľkých projektov. Je to skúsenosť na celý život,“ uzatvára Kristína Boršová.

Zdroj foto a článok prebraný z: Univerzita Komenského v Bratislave