Uno studio ha permesso di realizzare un nuovo strumento software per l’analisi del genoma del coronavirus. L’obiettivo è capire i possibili effetti funzionali delle “varianti” del genoma del virus, con potenziali implicazioni anche per lo sviluppo di terapie e vaccini. Il metodo è stato pubblicato su Bioinformatics. A svilupparlo è stato un team di ricercatori dell’Istituto di biomembrane, bioenergetica e biotecnologie molecolari del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Ibiom) di Bari, dell’Università Aldo Moro di Bari e del Dipartimento di bioscienze dell’Università Statale di Milano.
Il software per l’analisi genomica delle varianti
Durante la pandemia sono stati sequenziati e resi disponibili più di 400 mila sequenze genomiche appartenenti a differenti ceppi del patogeno isolati in diverse regioni del mondo. L’analisi di questa mole di dati ha richiesto lo sviluppo di nuovi strumenti e metodi informatici dedicati. Per contribuire a rispondere a queste esigenze, gli autori dello studio hanno sviluppato CorGAT (Coronavirus Genome Analysis Tool), uno strumento dotato di un’interfaccia web che ne facilita l’utilizzo e accessibile a tutta la comunità scientifica.
“CorGAT consente di confrontare le sequenze di uno o più virus in pochi secondi ed esegue in maniera rapida e veloce l’annotazione funzionale del genoma di SARS-CoV-2, un processo che è in grado di identificare le principali differenze tra i genomi di diversi ceppi del virus e di predirne le possibili implicazioni funzionali”, afferma Graziano Pesole del Cnr-Ibiom. “Lo strumento è stato sviluppato per incorporare la maggiore quantità di informazioni possibile e integra una serie di risorse e sistemi originali per l’annotazione del genoma. Allo stato attuale CorGAT è probabilmente il più aggiornato e accurato sistema per eseguire questo tipo di analisi”.
Applicando CorGAT a più di 50.000 sequenze genomiche, gli autori dello studio sono stati in grado di delineare le dinamiche evolutive di SARS-CoV-2 e di individuare le regioni del genoma che accumulano più mutazioni. “La parte più variabile del genoma di SARS-CoV-2 è associata a un elemento di struttura secondaria noto come s2m, che in questo coronavirus sembra avere una struttura meno efficiente e definita rispetto a quella osservata in altri virus dello stesso tipo”, continua Pesole. “Benché le implicazioni funzionali di queste osservazioni non siano completamente chiare è indubbio che l’applicazione su larga scala di CorGAT e di strumenti simili faciliterà lo studio dei possibili effetti delle nuove varianti nel genoma di SARS-CoV-2, contribuendo indirettamente anche alla progettazione di farmaci e vaccini”.
La rapida identificazione di ceppi virali emergenti o di varianti genetiche potenzialmente associate a nuove caratteristiche è uno degli obiettivi più importanti della “sorveglianza genomica”: lo studio del genoma dei patogeni, e si applica, ad esempio, per l’identificazione e caratterizzazione delle cosiddette “nuove varianti del virus”, venute recentemente alla ribalta. “La sorveglianza genomica rappresenta una delle prime linee di difesa per il controllo della diffusione dei patogeni umani ed è una risorsa fondamentale per lo sviluppo di terapie e vaccini”, conclude il ricercatore Cnr-Ibiom. CorGAT è liberamente accessibile che viene aggiornato costantemente.
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