Monitoramento da evolução viral e aprimoramento de estratégias de sequenciamento para o vírus da dengue no Brasil
| Ano de defesa: | 2025 |
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Resumo: | The genetic diversity of the dengue virus (DENV) in Brazil poses challenges for epidemiological surveillance and disease control. This study investigated the genetic variability of DENV serotypes I and II, aiming to develop genomic sequencing panels optimized for the Brazilian context and to assess the impact of this diversity on surveillance strategies. The results showed significant regional genetic variability, affecting the compatibility of sequencing primers. This genetic analysis further revealed specific mutations across different regions and time periods, highlighting the importance of considering the local context when interpreting results. Panels specifically developed for Brazil, considering this diversity, demonstrated superior in silico performance compared to international panels. Additionally, the choice of amplicon size (400, 600, or 800 bp) proved to be a crucial factor, requiring a balance between sample quality and panel durability, especially for degraded samples. The panels achieved average genomic coverages of 97.7%, 97.3%, and 96.6%, respectively, with complete failures observed in two samples and low coverage in another, regardless of the protocol used. The analysis also identified a small number of defective primers, with no clear pattern among the different amplicon sizes. The introduction of the cosmopolitan genotype (DENV2-II) may have contributed to the increase in cases, although the possibility of reinfection by the same serotype still needs to be explored in future studies. As part of this study, the Hydra software was developed to monitor sequencing quality. Hydra proved to be a fundamental tool for analyzing coverage, detecting deletions, and identifying variations in primer regions, making it essential for continuous genomic surveillance of DENV. Finally, the integration of epidemiological, sociodemographic, environmental, and economic data proved vital for the effective control of dengue. Although predictive outbreak modeling still presents challenges, this study reinforces the importance of optimizing sequencing panels and continuously monitoring data quality, which are essential for improving dengue response efforts in Brazil. |
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Jeronimo, Pedro Miguel CarneiroMiyajima, Fábio2025-04-25T13:43:26Z2025-04-25T13:43:26Z2025JERONIMO, Pedro Miguel Carneiro. Monitoramento da evolução viral e aprimoramento de estratégias de sequenciamento para o vírus da dengue no Brasil. 2025. 89 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Médicas) – Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2025. Disponível em: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/80595. Acesso em: 25 abr. 2025.http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/80595The genetic diversity of the dengue virus (DENV) in Brazil poses challenges for epidemiological surveillance and disease control. This study investigated the genetic variability of DENV serotypes I and II, aiming to develop genomic sequencing panels optimized for the Brazilian context and to assess the impact of this diversity on surveillance strategies. The results showed significant regional genetic variability, affecting the compatibility of sequencing primers. This genetic analysis further revealed specific mutations across different regions and time periods, highlighting the importance of considering the local context when interpreting results. Panels specifically developed for Brazil, considering this diversity, demonstrated superior in silico performance compared to international panels. Additionally, the choice of amplicon size (400, 600, or 800 bp) proved to be a crucial factor, requiring a balance between sample quality and panel durability, especially for degraded samples. The panels achieved average genomic coverages of 97.7%, 97.3%, and 96.6%, respectively, with complete failures observed in two samples and low coverage in another, regardless of the protocol used. The analysis also identified a small number of defective primers, with no clear pattern among the different amplicon sizes. The introduction of the cosmopolitan genotype (DENV2-II) may have contributed to the increase in cases, although the possibility of reinfection by the same serotype still needs to be explored in future studies. As part of this study, the Hydra software was developed to monitor sequencing quality. Hydra proved to be a fundamental tool for analyzing coverage, detecting deletions, and identifying variations in primer regions, making it essential for continuous genomic surveillance of DENV. Finally, the integration of epidemiological, sociodemographic, environmental, and economic data proved vital for the effective control of dengue. Although predictive outbreak modeling still presents challenges, this study reinforces the importance of optimizing sequencing panels and continuously monitoring data quality, which are essential for improving dengue response efforts in Brazil.A diversidade genética do vírus da dengue (DENV) no Brasil apresenta desafios para a vigilância epidemiológica e o controle da doença. Este estudo investigou a variabilidade genética dos sorotipos I e II do DENV, com o objetivo de desenvolver painéis de sequenciamento genômico otimizados para o cenário brasileiro e avaliar o impacto dessa diversidade em estratégias de vigilância. Os resultados mostraram uma significativa variabilidade genética regional, afetando a compatibilidade dos primers de sequenciamento. Essa análise genética também evidenciou mutações específicas em diferentes regiões e períodos, ressaltando a importância de considerar o contexto local para a interpretação dos resultados. Painéis desenvolvidos especificamente para o Brasil, levando em conta essa diversidade, demonstraram, in silico, desempenho superior em comparação aos painéis internacionais. Além disso, a escolha do tamanho do amplicon (400, 600 ou 800 pb) revelou-se um fator crucial, necessitando equilíbrio entre a qualidade das amostras e a durabilidade dos painéis, especialmente em amostras degradadas. Os painéis apresentaram coberturas genômicas médias de 97,7%, 97,3% e 96,6%, respectivamente, com falhas completas observadas em duas amostras e baixa cobertura em outra, independentemente do protocolo utilizado. A análise também identificou um número reduzido de primers defeituosos, sem um padrão claro entre os diferentes tamanhos de amplicon. A introdução do genótipo cosmopolita (DENV2-II) pode ter contribuído para o aumento de casos, embora a possibilidade de reinfecção pelo mesmo sorotipo ainda precise ser explorada em estudos futuros. Como parte do estudo, foi desenvolvido o software Hydra, voltado para o monitoramento da qualidade do sequenciamento. O Hydra se mostrou uma ferramenta fundamental ao analisar a cobertura, detectar deleções e identificar variações nas regiões de primer, sendo essencial para a vigilância genômica contínua do DENV. Por fim, a integração de dados epidemiológicos, sociodemográficos, ambientais e econômicos provou-se vital para o controle eficaz da dengue. Embora a modelagem preditiva de surtos ainda apresente desafios, o estudo reforça a importância da otimização dos painéis de sequenciamento e do monitoramento constante da qualidade dos dados, essenciais para aprimorar a resposta à dengue no Brasil.Monitoramento da evolução viral e aprimoramento de estratégias de sequenciamento para o vírus da dengue no BrasilMonitoring viral evolution and improving sequencing strategies for the dengue virus in BrazilMonitoreo de la evolución viral y mejora de estrategias de secuenciamiento para el virus del dengue en BrasilSurveillance de l'évolution virale et amélioration des stratégies de séquençage pour le virus de la dengue au Brésilinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisVariação GenéticaVírus da DengueMonitoramento EpidemiológicoSurtos de DoençasGenetic VariationDengue VirusEpidemiological MonitoringDisease OutbreaksCNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::MEDICINA::CLINICA MEDICAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFChttp://lattes.cnpq.br/7161364087024403http://lattes.cnpq.br/09982354206348872025ORIGINAL2025_dis_pmcjeronimo (1).pdf2025_dis_pmcjeronimo (1).pdfapplication/pdf3024850http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/80595/9/2025_dis_pmcjeronimo%20%281%29.pdf21088700d8f6d45dd3e5a45aa1192b1dMD59LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/80595/10/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD510riufc/805952025-04-25 10:55:13.297oai:repositorio.ufc.br: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Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2025-04-25T13:55:13Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false |
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