Spatiotemporal transmission of SARS-CoV-2 lineages during 2020-2021 in Pernambuco-Brazil.

SARS-CoV-2 virus emerged as a new threat to humans and spread around the world, leaving a large death toll. As of January 2023, Brazil is among the countries with the highest number of registered deaths. Nonpharmacological and pharmacological interventions have been heterogeneously implemented in the country, which, associated with large socioeconomic differences between the country regions, has led to distinct virus spread dynamics. Here, we investigate the spatiotemporal dispersion of SARS-CoV-2 lineages in the Pernambuco state (Northeast Brazil) throughout the distinct epidemiological scenarios that unfolded in the first 2 years of the pandemic. We generated a total of 1,389 new SARS-CoV-2 genomes from June 2020 to August 2021. This sampling captured the arrival, communitary transmission, and the circulation of the B1.1, B.1.1.28, and B.1.1.33 lineages; the emergence of the former variant of interest P.2; and the emergence and fast replacement of all previous variants by the more transmissible variant of concern P.1 (Gamma). Based on the incidence and lineage spread pattern, we observed an East-to-West to inner state pattern of transmission, which is in agreement with the transmission of more populous metropolitan areas to medium- and small-size country-side cities in the state. Such transmission patterns may be partially explained by the main routes of traffic across municipalities in the state. Our results highlight that the fine-grained intrastate analysis of lineages and incidence spread can provide actionable insights for planning future nonpharmacological intervention for air-borne transmissible human pathogens.IMPORTANCEDuring the COVID-19 pandemic, Brazil was one of the most affected countries, mainly due its continental-size, socioeconomic differences among regions, and heterogeneous implementation of intervention methods. In order to investigate SARS-CoV-2 dynamics in the state of Pernambuco, we conducted a spatiotemporal dispersion study, covering the period from June 2020 to August 2021, to comprehend the dynamics of viral transmission during the first 2 years of the pandemic. Throughout this study, we were able to track three significant epidemiological waves of transmission caused by B1.1, B.1.1.28, B.1.1.33, P.2, and P.1 lineages. These analyses provided valuable insights into the evolution of the epidemiological landscape, contributing to a deeper understanding of the dynamics of virus transmission during the early years of the pandemic in the state of Pernambuco.

ViralFlow: a versatile automated workflow for SARS-CoV-2 genome assembly, lineage assignment, mutations and intrahost variants detection

Com a pandemia do novo coronavírus e o surgimento de variantes com características diferentes, a comunidade científica internacional se colocou diante de um desafio: como estudar o vírus, seu espalhamento e sua evolução em escala mundial? Uma série de ferramentas para análise de diferentes dados relacionados a pandemia vem sendo desenvolvidas para permitir que cientistas de todo o mundo estudem o vírus causador da COVID-19. Dentre os grandes desafios, a análise de dados de sequenciamento de genomas virais obtidos de amostras de pacientes são essenciais na detecção de novas variantes e para a compreensão das mutações relevantes para a saúde pública. Múltiplas ferramentas já foram desenvolvidas para análise de sequências genéticas para a automatização do processo de classificação em linhagens e para a detecção de mutações. Ainda assim, não há uma ferramenta que centralize a análise de qualidade, montagem de genomas e classificação das linhagens, descrição de mutações e a análise intra-hospedeiro de variantes (para detectar quando uma pessoa está infectada com duas ou mais variantes de uma vez). Deste modo, grupos de pesquisa têm de trabalhar de forma descentralizada com diferentes ferramentas para obter e analisar as sequências. Este modo de trabalho baseado em ferramentas dispersas consome tempo e exige que grupos de pesquisa invistam no treinamento para utilização de vários serviços. Além disso, em casos em que um mesmo paciente está infectado com duas ou mais variantes, a separação e a montagem dos genomas não é possível através destas ferramentas. O presente artigo, publicado no periódico internacional Viruses, apresenta uma ferramenta desenvolvida por pesquisadores da Rede Genômica Fiocruz, para centralizar em um único pacote de funcionalidades e análises complexas como as descritas acima, de maneira econômica em termos de tempo despendido, permitindo a emissão de relatórios e tabelas de dados com base nos resultados de sequenciamento. Esta ferramenta, chamada de ViralFlow, automatiza vários processos importantes para a vigilância genômica e oferece uma plataforma para que pesquisadores possam estudar múltiplos aspectos de amostras do SARS-CoV-2 de forma centralizada e ágil.