生物学家Jason Ladner和Jason Sahl于2023年8月1日发表在《PLOS Biology》（IF2022=9.8）的一篇文章中主张，持续发展基因组测序是能从大流行病中快速获得信息的最重要方法之一。基因组测序对全球应对COVID-19产生了巨大影响，随着更多研究人员的使用，测序技术得到了改进。研究人员提出，为更好地应对下一次大流行病，我们需要在现有知识的基础上进一步发展，同时也要认识到我们在防控传染病的能力方面仍然存在的差距。

基因组测序发展的历史

"Sahl说，"COVID-19大流行病在许多方面代表了多年来一直在发展的基因组测序和分析的高潮。我们想强调的是，虽然对大流行病的关注已经减弱，但其他威胁仍然存在，保持我们的势头，同时也建立新的基础设施，对于改善对现有和新出现威胁的公共卫生反应至关重要。

为什么历史对现在和未来都很重要

北亚利桑那大学生物科学系的副教授Ladner和Sahl及病原体与微生物组研究所的同事们处在研究病原体的最前线，主要研究应用和分析尖端的基因组技术，他们参与了包括埃博拉、寨卡、鼠疫耶尔森氏菌（引发鼠疫）、炭疽病和伯克霍尔德菌（导致类鼻疽）等各种传染病原体的相关工作。

本研究中，他们讲述了病原体和基因组测序的历史，帮助读者理解我们现在看到的模式并不新鲜。在1960年代，科学家们认为随着疫苗、抗生素、个人卫生和环境卫生规范等的发展，传染病已得到了解决。

“但我们当时并未充分认识到的是，人类病原体的多样性，其快速演变的能力，以及病原体和宿主之间互作的动态性。” Ladner and Sahl提到，“这些因素综合在一起，促使我们试图减轻传染病影响的尝试大大复杂化。”

六十年后的今天，病原体仍然复杂多变。生物学家们为各方准备好应对下一次大流行病提供了一份路线图：为科学家突出研究中的短板；为政策制定者指出合作和投资的关键需求；并向公共卫生官员、媒体、慈善家等解释病原体基因组测序的历史，以便他们能理解病原体测序对公共卫生的全面潜力。

病原基因组测序在公卫中的应用

Ladner说：“我们写这篇文章是为了对如何使用病原体基因组测序来改善公共卫生和我们需要什么类型的投资和创新进行更广泛的讨论，这已不再是一个小众话题，而是对多个不同领域的科学家、制定卫生保健政策的官员以及努力了解最新进展并将其传达给公众的媒体都具有广泛的吸引力的话题。”

从COVID-19大流行中吸取教训

• 需要更好的基础设施。最大的缺点是缺乏全球基础设施来支持国家之间和不同研究机构之间的实时排序和协作。大流行期间建立了一些这样的基础设施，但科学家们也发现了测序能力和数据共享方面的不足，这意味着他们没有完全理解当下的情况。这将需要利益相关的各方持续投资。

• 需要扩大使用病原体基因组来应对传染病的方式。这是一个科学问题，但也远大于此。Ladner说：“为了在未来充分发挥病原体测序的公共卫生潜力，我们需要利用2019新型冠状病毒病大流行带来的势头，同时确保未来投资的好处广泛适用于所有人类传染病。”

• 需要为病原体基因组在应对公共卫生威胁中的角色定义目标。在对待COVID-19时，科学家们尽可能地使用了基因组，但在大多数情况下，他们并没有明确的目标，即基因组应如何助力公共卫生响应。定义这些目标将帮助研究者为未来的疫情爆发做好计划，并评估响应的有效性。

• 必须保持势头。尽管COVID-19仍然是威胁，但对大流行病的关注已经逐步减弱。然而，抗生素药物的耐药性仍然是一种重大的公共卫生威胁。Sahl表示，在新冠大流行期间建立的测序基础设施将需要得到持续的政府投资的支持，否则社会将回到大流行病前的能力，无法快速响应下一个公共卫生威胁。

病原体基因组测序已经成为我们应对传染病暴发的常规手段，并应成为我们未来防疫准备的重要组成部分。在这篇文章中，我们讨论了使常规病原体基因组测序成为可能的创新技术，以及基因组序列如何用于理解和控制传染病的传播。我们还探讨了严重急性呼吸综合症冠状病毒2（SARS-CoV-2）大流行对病原体基因组学领域的影响，并概述了我们必须解决的挑战，以进一步提高病原体基因组测序的实用性和应用范围。

阅读原文内容：

https://www.sciencedaily.com/releases/2023/08/230801152851.htm

查看原文信息：

https://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.3002225

往期精品(点击图片直达文字对应教程)

机器学习