Když se na obzoru objeví nový patogen, který je nakažlivý a nese skutečné riziko vzniku pandemie, je nanejvýš důležité vyvinout nástroje založené na genetickém obsahu patogenu pro rychlé odhalení tohoto vznikajícího infekčního agens. Ve STAMINA jsme se proto zaměřili na technologie vyvinuté společnostmi BioCoS a IPT, které to dokážou rychle a přesně. Když se znovu objeví existující patogen, je snazší reagovat, protože je k dispozici více genetických informací o takovém patogenu nebo již mohou existovat rychlé diagnostické testy, které lze znovu použít ke sledování šíření patogenu v naději, že infikované osoby a jejich blízké kontakty lze izolovat.
Pro nový patogen je to složitější. Pokud dojde k propuknutí nákazy, pokusí se respondenti první pomoci získat genetickou informaci od potenciálního původce od infikovaných osob, odpadních vod nebo potravinových zdrojů. To bude mít za následek nové genetické informace, které se shromažďují na začátku pandemie patogenu získané od asi 10 až několika stovek infikovaných lidí. Tyto genetické informace získané od původce lze potom použít pro vývoj metody rychlé detekce.
Jedním z prvních cílů projektu STAMINA bylo odpovědět na otázku, jak můžeme pomocí genetické informace o nových a objevujících se patogenech trénovat softwarové nástroje BioCoS a IPT, abychom mohli přesně identifikovat genetické oblasti specifické pro patogen, který má být identifikován během začátku pandemie. V tomto procesu jsme se zaměřili na pět patogenů - SARS-CoV-2, chřipku A, spalničky, virus západonilské horečky a Escherichia coli rezistentní na antibiotika - a tím jsme zohlednili oblast lidského těla, která je nejoptimálnější pro provedení rychlého diagnostického testu nebo kapalnou biopsii. Například pro SARS-CoV-2 je to nosohltan. Ve všech těchto vzorcích mohou být přítomny specifické chyby, které mohou interferovat s procesem detekce, protože se překrývá s genetickými informacemi mezi nově identifikovaným patogenem a hostitelem a mezi patogenem a komenzálními bakteriemi nebo jinými patogeny, které mohou vstoupit do hostitele ve stejnou dobu, kdy dochází ke sběru genetického materiálu. Práce provedená naším týmem (zejména partnery BioCoS a IPT) vedla k identifikaci genetických cílů, které jsou specifické pro SARS-CoV-2, chřipku A, spalničky, virus západonilské horečky a Escherichia coli rezistentní na antibiotika.
V další fázi budou cíle analyzovány pomocí různých nástrojů rychlé detekce, aby se potvrdilo, že jsou specifické pro určitý patogen. Je také určována míra citlivosti k získání představy o tom, jaké jsou detekční limity nástrojů pro rychlou detekci, tj. můžeme detekovat jednu, deset, sto nebo tisíc patogenních částic ve vzorku moči nebo krve o obsahu jednoho mililitru. V tuto chvíli je tato činnost v projektu STAMINA obzvláště fascinující, protože tým může v reálném čase sledovat věci, které v pandemické responzi dobře fungují, a ty, které ne, což zahrnuje vývoj a použití nově vyvinutého nástroje pro rychlou detekci.