Newswise — URBANA, Illinois — Gdy półkula północna zbliża się do lata, możemy spodziewać się ulgi w związku z pandemią COVID-19. Nie dlatego, że pandemia się skończyła; podwariant Omicron „Arcturus” wciąż pełza w górę i powoduje nowe objawy. Ale dwa nowe badania z University of Illinois dodają dowody potwierdzające sezonowy wzorzec zachowania wirusa SARS-CoV-2.

Pierwsze badanie, opublikowane w r Bioinformatyka ewolucyjna, koreluje dane dotyczące pandemii z dwóch lat (przypadki i zgony z powodu COVID) ze średnią roczną temperaturą i szerokością geograficzną w 171 krajach na całym świecie. Naukowcy ocenili również związki między COVID a zdrowiem środowiskowym, w tym wskaźniki globalnych zmian.

„Stwierdziliśmy, że korelacje były znaczące i utrzymywały się wraz z postępem pandemii, niezależnie od szczepionek lub pojawiania się nowych wariantów wirusa. Wyniki dostarczają mocnych dowodów na to, że wirus ma charakter sezonowy” – powiedział autor badania Gustavo Caetano-Anollés, profesor na Wydziale Nauk o Uprawach, część College of Agricultural, Consumer and Environmental Sciences (ACES) na U of I. Caetano-Anollés jest także filią Carl R. Woese Institute for Genomic Biology. „Co ciekawe, efekty sezonowe, które odkryliśmy, nie zostały przysłonięte przez szeroki zakres zasad eliminacji i łagodzenia skutków stosowanych na całym świecie”.

Caetano-Anollés i współautor Nicolas Hernandez wykazali, że korelacje między wskaźnikami COVID-19 (nowe przypadki i zgony, całkowita liczba przypadków i zgonów) a temperaturą i szerokością geograficzną wzmacniały się w chłodniejszych miesiącach i na wyższych szerokościach geograficznych.

„Odkryliśmy, że kraje o niższych średnich temperaturach były generalnie skorelowane z wyższymi wskaźnikami zachorowalności i śmiertelności w całej pandemii. Ten wzorzec sugeruje, że przyszłe zmiany sezonowe mogą prowadzić do bardziej przewidywalnych trendów w przypadkach i zgonach z powodu COVID-19” – powiedział Hernandez, student studiów licencjackich studiujący na Wydziale Nauk o Zwierzętach w College of ACES.

Zespół ocenił również relacje między wskaźnikami COVID-19 a wskaźnikami zdrowia środowiskowego, korzystając z indeksu efektywności środowiskowej Yale (EPI) i raportu o stanie globalnego powietrza. Te bazy danych zawierają wyniki dotyczące zmian klimatycznych, emisji zanieczyszczeń, zanieczyszczenia powietrza w gospodarstwach domowych i podobne wskaźniki dla ponad 150 krajów na całym świecie.

Kiedy zespół przeanalizował wzorce z marca 2021 r., odkrył, że całkowita liczba przypadków i zgonów COVID-19 była skorelowana z ogólną proaktywnością krajów w zakresie redukcji emisji zanieczyszczeń, takich jak dwutlenek węgla, dwutlenek siarki i tlenki azotu. Analiza wykazała również, że wyższe poziomy cząstek stałych i zużycie paliw stałych w gospodarstwach domowych były silnie skorelowane z przypadkami i zgonami z powodu COVID-19.

„Aby poprawić zdrowie publiczne, na poziomie krajowym należy ustanowić odpowiedzialną politykę środowiskową. Polityka ta powinna mieć na celu ograniczenie wpływu stresorów biotycznych i środowiskowych” – powiedział Caetano-Anollés. „Szkodzenie środowisku szkodzi zdrowiu publicznemu jako całości”.

W drugim artykule opublikowanym w r F1000BadaniaCaetano-Anollés połączył siły z doktorantem Tre Tomaszewskim z Wydziału Informatyki UW, aby przeanalizować sekwencje ponad 12 milionów genomów SARS-CoV-2 od początku pandemii do końca lipca 2022 r. analiza szeregów czasowych, gdy pojawiło się ponad 180 000 mutacji, które połączyły się, przetrwały i / lub zanikły w trzech głównych wariantach budzących obawy (VOC), alfa, delta i omicron.

Zespół badawczy śledził postępy w różnych strefach klimatycznych, znajdując wyraźną różnicę w przyjmowaniu pewnych grup przypuszczalnie korzystnych mutacji w różnych regionach. Na przykład kilka haplotypów – wariacji genów odziedziczonych razem – nie było tak widocznych w tropikach, jak w północnej strefie umiarkowanej, zwłaszcza na początku pandemii.

„Odkryliśmy, że wiele haplotypów było oddzielonych od szerokości geograficznej, co sugeruje, że sezonowe zachowanie SARS-CoV-2 jest zakodowane genetycznie” – powiedział Tomaszewski. „W konsekwencji efekty sezonowe mogą być potencjalnie manipulowane poprzez projektowanie szczepionek”.

Oba badania opierają się na wcześniejszych pracach zespołu Caetano-Anollés, pokazujących silne trendy zależne od szerokości geograficznej w ewolucji wirusów. Znaleźli wzorce powiązane z szerokością geograficzną w globalnej analizie genomów wirusów na początku pandemii i ponownie w Australii, ostatnio. Zidentyfikowali również molekularny czujnik temperatury wirusa, ograniczający zakaźność w gorących i wilgotnych warunkach. Wraz z nowymi analizami naukowcy twierdzą, że wszystko wskazuje na sezonowość SARS Co-V 2, niezależnie od wariantu.

„Ogólnoświatowe korelacje wspierają sezonowe zachowanie COVID-19 i wpływ zmian globalnych” opublikowano w Bioinformatyka ewolucyjna [DOI: 10.1177/11769343231169377]. Wśród autorów są Nicolas Hernandez i Gustavo Caetano-Anollés. Badania były wspierane przez College of ACES i National Center for Supercomputing Applications na University of Illinois.

„Efekty sezonowe rozdzielają haplotypy SARS-CoV-2 na całym świecie” opublikowano w F1000Badania [DOI: 10.12688/f1000research.131522.1]. Wśród autorów są Tre Tomaszewski, Muhammad Asif Ali, Kelsey Caetano-Anollés i Gustavo Caetano-Anollés. Badania wspierał Narodowy Instytut Wyżywienia i Rolnictwa [ILLU-802-909 and ILLU-483-625]College of ACES i National Center for Supercomputing Applications na University of Illinois.