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Formation


Formation sur le séquençage & analyses Bio-informatiques d’un doctorant du CeRMI-CM de la FCRM organisée par Africa-CDC pendant 14 jours (du 01 14 Décembre 2021) au Nigéria



Le Sars-cov-2 est un coronavirus hautement transmissible et pathogène qui a émergé en fin 2019 en Chine et a provoqué le COVID-19. Il a été évalué que plus de 12 000 mutations ont été accumulées par le virus depuis le début de la pandémie, avec l'émergence des variant of concern (VOC) et des variant of interest VOI qui peuvent avoir des propriétés biologiques (transmissibilité, sévérité, précision diagnostique, efficacité des vaccins et des traitements) favorisant la propagation de la maladie. Face à cette variabilité génétique croissante, il est devenu crucial de mettre en place la surveillance génomique la plus complète possible. L’Africa CDC et l'AFRO OMS ont mis en place un réseau de surveillance du SARS-COV-2 comprenant quelques centres spécialisés et des centres régionaux de séquençage.

Depuis l'émergence du SARS-COV-2, plus de 8,5 millions de cas ont été signalés en Afrique. Si les cas se sont stabilisés sur le continent, certains pays connaissent encore une résurgence des infections par le SARS-COV-2, probablement en raison de l'émergence et de la tendance de nouveaux variants. Malgré le fait que le continent africain reste moins touché par la pandémie de SARS-COV-2, il reste confronté au risque d'une recrudescence des cas de COVID-19 et de l'émergence des VOC du SARS-COV-2, ainsi que des cas d'infection par le vaccin. L'émergence des VOC a souligné l'importance de la surveillance génomique du SARS-COV-2 dans la gestion de la pandémie. La génomique a permis au continent de suivre la transmission et de surveiller les tendances du VOC et du VOI parmi d'autres variants, notamment les variants sous surveillance qui sont identifiés un peu partout dont le variant C.1.2 (Afrique du sud) ,B1.640 (République du Congo). Cependant, la surveillance génomique en Afrique a été intermittente, avec plus de 80 % des États membres de l'Union africaine qui n’ont séquencé que moins de 2 % des échantillons positifs. Dans l’ensemble, seulement une fraction presque infinitésimale (0,5%) des séquences génomiques du SARS-COV-2 ont été déposées à l'Initiative mondiale sur le partage de toutes les données sur la grippe (GISAID). En outre, l'intervalle entre la collecte des échantillons de SARS-COV-2 et le partage de ses données génomiques (l'analyse, l'interprétation et l'échange/le partage) en temps opportun ainsi que la prise de décision en matière de santé publique sur le continent est très longue (environ 9 semaines) . Ces défis sont en grande partie dus à l'absence de capacité de séquençage ou à une capacité minimale, aux difficultés d'accès aux réactifs de séquençage et à la rareté de l'expertise en génomique et en bioinformatique dans les instituts de santé publique.

Afin de maximiser les avantages de la surveillance génomique dans le cadre des efforts continentaux visant à contenir le COVID-19 en Afrique, le CDC, conjointement avec ses partenaires, a commencé à soutenir diverses institutions sur le continent afin qu'elles servent de sites de référence nationaux et régionaux pour le séquençage du SARS-COV2. Ceci inclut notamment de dons, toujours en cours, de réactifs et d'équipements génomiques de la part d'ONT et d'Illumina. Cependant, une formation pratique suffisante n'a pas été dispensée en raison des fermetures et des restrictions de voyage. Ainsi, pour construire et/ou renforcer la capacité de surveillance génomique sur le continent, le CDC Afrique et l'ACEGID, l'Université Redeemer au Nigeria, ont organisé une deuxième formation pratique de deux semaines sur le NGS pour la surveillance génomique du SARS-COV2. Cette formation fait suite à la première édition très réussie de la formation, qui s'est tenue en 2021 et a réuni des participants de 12 pays africains.

Objectifs

Fournir une formation pratique intensive de 14 jours de pays africains sur le séquençage du SARS-COV-2, l'analyse et le partage des données.

• Résultats attendus

A la fin de l'atelier, les participants devraient être capables de :
  1. d'acquérir des compétences dans les pratiques de laboratoire Sars-cov-2
  2. comprendre les bases de la génomique, du traitement et de l'analyse des données
  3. Analyser et partager les séquences du génome entier du SARS-COV-2
  4. Interpréter les séquences du génome entier du SARS-COV-2.
  5. Acquérir une expérience pratique de l'analyse bioinformatique et de l'interprétation des données du génome de Sars-cov-2.
  6. Gagner un aperçu de l'application des données de séquençage pour informer la réponse à l'épidémie de SARS-COV-2.

• Programme des activités réalisées

Jours et Dates Activités
Mercredi 01 Décembre 2021 14H_17H Aperçu de la formation, sécurité dans le laboratoire
Jeudi 02 Décembre 2021 08h_17h
Aperçu général sur l’extraction, l’amplification par qPCR de l’ARN viral du SARS COV 2.
Aperçu général sur le séquençage du SARS COV 2 en utilisant Illumina et ONT (cDNA synthesis,tilling,pooling)
Préparation de la librairie des séquences selon le protocole Midnight ONT Overview
Pratique. Extraction, Amplification de l’ARN viral par qPCR pour les deux plateformes.
Vendredi 03 Décembre 2021 08h_17h Synthèse de l’ADN complémentaire, préparation des librairies, purification puis pooling
Samedi 04 Décembre 2021 08h_17h Quantification des pools, Normalisation, séquençage
Lundi 06 Décembre 2021 08h_17h
Révision de ce qui a été faite la première semaine
Introduction à la Bio-informatique (overview)
Contrôle qualités des lectures ou des séquences obtenues après séquençage
Mardi 07 Décembre 2021 08h_17h
Analyses des données Assemblage et alignement sur la séquence de réference des séquences obtenus en vue de générer une séquence consensus,faire des alignements multiples , tracer l’arbre phylogenétique
Partage des séquences Utilisation de GISAID, NCBI
Mercredi 08 Décembre 2021 08h_18h
Recommence toutes les étapes où seuls les participants manipulent sous assistances des facilitateurs.Extraction, Amplification de l’ARN viral par qPCR
Synthèse de la cDNA,PCR,pooling
Preparation des librairies
Jeudi 09 Décembre 2021 08h_18h
Pooling, purification des pools
Quantification des pools, Normalisation, séquençage
Pre analyses (Contrôle qualité)
Vendredi 10 Décembre 2021 08h_18h Analyse bioinformatique des données plus des échanges avec le Professeur Happi
Samedi 11 Décembre 2021 08h_17h Analyse bioinformatiques des données
Lundi 13 Décembre 2021 08h_17h
Révision de la deuxième semaine
Séance des questions réponses (les participants répondent aux questions des facilitateurs)
Echanges entre les deux groupes des deux plateformes (ONT et Illumina)
Mardi 14 Décembre 2021 08h_12h
Une petite évaluation plus attribution des Certificats
Clôture puis départ pour Lagos
Mercredi 15 Décembre 2021 10h_18h Départ de Lagos et arriver à Brazzaville

NB : Cette formation a connu la participation de 17 personnes en provenance de 12 pays : L’Algérie, Le Benin, La RCA, Le Djibouti, la RDC, L’Egypte, La Namibie, Le mali, Le Niger, Le Soudan, La Tanzanie et la République du Congo

• Résultats

Fort des compétences déjà acquises à la FCRM sur les bonnes pratiques de laboratoire de Sars-cov-2, des bases sur l’analyser des séquences du génome entier du SARS-COV-2.

A l’issue de cette formation, j’ai pu :
  1. Acquérir des bases sur l’analyse des données génomiques en général
  2. Accroitre et acquérir respectivement les capacités à analyser ainsi que partager la séquence du génome entier de SARS-COV-2
  3. Assimiler comment utiliser les ressources accessibles au public pour analyser, interpréter et ou partager/utiliser les données de la séquence du Sars-cov-2 après séquençage aussi bien avec les ONT (Oxford Nanopore technologie) qu’avec la plateforme Illumina

• Conclusion/ Recommandations
J’ai atteint tous les objectifs de la formation (Voir Résultats attendus).

Je recommande :

  1. Qu’avant toute analyse des données du séquençage, des contrôles qualités soient réalisés, cela permet de juger de la qualité intrinsèque de séquences obtenues après séquençage. Ce qui signifie qu’on n’aura pas toujours besoin d’analyser les données pour savoir à quelle mesure le séquençage a marché ou pas.
  2. D’intégrer dans le processus d’analyse, une diversité des ressources accessibles au public afin d’avoir plusieurs options au cas où une procédure aurait un problème technique ou serait moins accessibles aux uns ou aux autres.
  3. De s’approprier la technique d’Illumina dans la mesure du possible car cette technique est beaucoup plus sensible et plus fiable que le ONT en matière du séquençage.