Published April 29, 2023 | Version v1
Publication Open

Near‐complete genome of SARS‐CoV‐2 Delta variant of concern identified in a symptomatic dog <i>(Canis lupus familiaris)</i> in Botswana

Creators

  • 1. Botswana Harvard AIDS Institute Partnership
  • 2. University of Cape Town
  • 3. University of Botswana
  • 4. Ministry of Health
  • 5. Botswana-Baylor Children's Clinical Center of Excellence
  • 6. Harvard University

Description

We sought to investigate whether SARS-CoV-2 was present, and to perform full-length genomic sequencing, in a 5-year-old male crossbreed dog from Gaborone, Botswana that presented overt clinical signs (flu-like symptoms, dry hacking cough and mild dyspnoea). It was only sampled a posteriori, because three adult owners were diagnosed with SARS-CoV-2 infection. Next-generation sequencing based on Oxford Nanopore Technology (ONT) was performed on amplicons that were generated using a reverse transcriptase real-time polymerase chain reaction (RT-qPCR) of confirmed positive SARS-CoV-2 nasopharyngeal and buccal swabs, as well as a bronchoalveolar lavage with mean real cycle threshold (qCt) value of 36 based on the Nucleocapsid (N) gene. Descriptive comparisons to known sequences in Botswana and internationally were made using mutation profiling analysis and phylogenetic inferences. Human samples were not available. A near-full length SARS-CoV-2 genome (∼90% coverage) was successfully genotyped and classified under clade 20 O and Pango-Lineage AY.43 (Pango v.4.0.6 PLEARN-v1.3; 2022-04-21), which is a sublineage of the Delta variant of concern (VOC) (formerly called B.1.617.2, first detected in India). We did not identify novel mutations that may be used to distinguish SARS-CoV-2 isolates from the dog and humans. In addition to Spike (S) region mutation profiling, we performed phylogenetic analysis including 30 Delta sequences publicly available reference also isolated from dogs. In addition, we performed another exploratory analysis to investigate the phylogenetic relatedness of sequence isolated from dog with those from humans in Botswana (n = 1303) as of 31 March 2022 and of same sublineage. Expectedly, the sequence formed a cluster with Delta sublineages - AY.43, AY.116 and B.1.617.2 - circulating in same time frame. This is the first documented report of human-associated SARS-CoV-2 infection in a dog in Botswana. Although the direction of transmission remains unknown, this study further affirms the need for monitoring pets during different COVID-19 waves for possible clinically relevant SARS-CoV-2 transmissions between species.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

سعينا إلى التحقيق فيما إذا كان فيروس كورونا 2 المرتبط بمتلازمة الجهاز التنفسي الحادة الوخيمة (SARS - CoV -2) موجودًا، وإجراء تسلسل جينومي كامل، في كلب هجين ذكر يبلغ من العمر 5 سنوات من غابورون، بوتسوانا، والذي أظهر علامات سريرية علنية (أعراض تشبه أعراض الأنفلونزا، وسعال القرصنة الجاف، وضيق التنفس الخفيف). تم أخذ عينات فقط من الجزء الخلفي، لأن ثلاثة مالكين بالغين تم تشخيص إصابتهم بعدوى فيروس كورونا 2 المرتبط بمتلازمة الجهاز التنفسي الحادة الوخيمة. تم إجراء تسلسل الجيل التالي بناءً على تقنية أكسفورد نانوبور (ONT) على الأمبليكون التي تم إنشاؤها باستخدام تفاعل البوليميراز المتسلسل في الوقت الفعلي للنسخة العكسية (RT - qPCR) للمسحات البلعومية والشدقية المؤكدة لفيروس كورونا 2 المرتبط بمتلازمة الجهاز التنفسي الحادة الوخيمة (SARS - CoV -2)، بالإضافة إلى غسل قصبي سنخي بمتوسط قيمة عتبة الدورة الحقيقية (qCt) البالغة 36 بناءً على جين المحفظة النووية (N). أجريت مقارنات وصفية للتسلسلات المعروفة في بوتسوانا وعلى الصعيد الدولي باستخدام تحليل تنميط الطفرات واستدلالات النشوء والتطور. لم تكن العينات البشرية متاحة. تم بنجاح التنميط الجيني لجينوم SARS - CoV -2 شبه الكامل (تغطية 90 ٪) وتصنيفه تحت clade 20 O و Pango - Lineage AY.43 (Pango v.4.0.6 PLEARN-v1.3 ؛ 2022-04-21)، وهو سلالة فرعية من متغير دلتا محل الاهتمام (VOC) (الذي كان يسمى سابقًا B.1.617.2، تم اكتشافه لأول مرة في الهند). لم نحدد الطفرات الجديدة التي يمكن استخدامها لتمييز عزلات فيروس كورونا 2 المرتبط بمتلازمة الجهاز التنفسي الحادة الوخيمة عن الكلب والبشر. بالإضافة إلى تحديد ملامح طفرة منطقة سبايك (إس)، أجرينا تحليلًا لتطور السلالات بما في ذلك 30 تسلسل دلتا متاح للجمهور ومعزول أيضًا عن الكلاب. بالإضافة إلى ذلك، أجرينا تحليلًا استكشافيًا آخر للتحقيق في العلاقة الوراثية للتسلسل المعزول عن الكلاب مع تلك الموجودة في البشر في بوتسوانا (العدد = 1303) اعتبارًا من 31 مارس 2022 وبنفس السلالة الفرعية. من المتوقع أن يشكل التسلسل مجموعة ذات خطوط دلتا فرعية - AY.43 و AY.116 و B.1.617.2 - تدور في نفس الإطار الزمني. هذا هو أول تقرير موثق عن عدوى سارس- كوف-2 المرتبطة بالبشر في كلب في بوتسوانا. على الرغم من أن اتجاه انتقال العدوى لا يزال غير معروف، إلا أن هذه الدراسة تؤكد كذلك على الحاجة إلى مراقبة الحيوانات الأليفة أثناء موجات COVID -19 المختلفة لاحتمال انتقال فيروس كورونا 2 المرتبط بمتلازمة الجهاز التنفسي الحادة الوخيمة بين الأنواع.

Translated Description (French)

Nous avons cherché à déterminer si le SRAS-CoV-2 était présent et à effectuer un séquençage génomique complet chez un chien de race croisée mâle de 5 ans de Gaborone, au Botswana, qui présentait des signes cliniques manifestes (symptômes pseudo-grippaux, toux sèche et dyspnée légère). Il n'a été prélevé qu'a posteriori, car trois propriétaires adultes ont reçu un diagnostic d'infection par le SRAS-CoV-2. Le séquençage de nouvelle génération basé sur la technologie Oxford Nanopore (ONT) a été effectué sur des amplicons générés à l'aide d'une réaction en chaîne de la polymérase en temps réel par transcriptase inverse (RT-qPCR) d'écouvillons nasopharyngés et buccaux SARS-CoV-2 positifs confirmés, ainsi que d'un lavage broncho-alvéolaire avec un seuil de cycle réel moyen (qCt) de 36 basé sur le gène de la nucléocapside (N). Des comparaisons descriptives avec des séquences connues au Botswana et à l'échelle internationale ont été effectuées à l'aide d'une analyse de profilage des mutations et d'inférences phylogénétiques. Les échantillons humains n'étaient pas disponibles. Un génome SARS-CoV-2 presque complet (couverture d'environ90 %) a été génotypé avec succès et classé sous le clade 20 O et la lignée Pango AY.43 (Pango v.4.0.6 PLEARN-v1.3 ; 2022-04-21), qui est une sous-lignée du variant préoccupant Delta (VOC) (anciennement appelé B.1.617.2, détecté pour la première fois en Inde). Nous n'avons pas identifié de nouvelles mutations pouvant être utilisées pour distinguer les isolats du SRAS-CoV-2 du chien et de l'homme. En plus du profilage de mutation de la région Spike (S), nous avons effectué une analyse phylogénétique comprenant 30 séquences Delta publiquement disponibles de référence également isolées de chiens. En outre, nous avons effectué une autre analyse exploratoire pour étudier la parenté phylogénétique de la séquence isolée du chien avec celles de l'homme au Botswana (n = 1303) au 31 mars 2022 et de même sous-lignée. Comme on pouvait s'y attendre, la séquence a formé un cluster avec des sous-lignées Delta - AY.43, AY.116 et B.1.617.2 - circulant dans le même laps de temps. Il s'agit du premier rapport documenté d'infection par le SRAS-CoV-2 associée à l'homme chez un chien au Botswana. Bien que la direction de la transmission reste inconnue, cette étude affirme en outre la nécessité de surveiller les animaux de compagnie lors des différentes vagues de COVID-19 pour d'éventuelles transmissions cliniquement pertinentes du SRAS-CoV-2 entre les espèces.

Translated Description (Spanish)

Buscamos investigar si el SARS-CoV-2 estaba presente y realizar una secuenciación genómica de longitud completa en un perro cruzado macho de 5 años de Gaborone, Botswana, que presentaba signos clínicos evidentes (síntomas similares a la gripe, tos seca y disnea leve). Solo se tomó una muestra a posteriori, porque tres propietarios adultos fueron diagnosticados con infección por SARS-CoV-2. La secuenciación de próxima generación basada en Oxford Nanopore Technology (ONT) se realizó en amplicones que se generaron utilizando una reacción en cadena de la polimerasa en tiempo real con transcriptasa inversa (RT-qPCR) de hisopos nasofaríngeos y bucales positivos confirmados para SARS-CoV-2, así como un lavado broncoalveolar con un valor medio del umbral del ciclo real (qCt) de 36 basado en el gen de la nucleocápside (N). Las comparaciones descriptivas con secuencias conocidas en Botswana e internacionalmente se realizaron mediante análisis de perfiles de mutaciones e inferencias filogenéticas. Las muestras humanas no estaban disponibles. Un genoma de SARS-CoV-2 de longitud casi completa (~90% de cobertura) se genotipó y clasificó con éxito en el clado 20 O y Pango-Lineage AY.43 (Pango v.4.0.6 PLEARN-v1.3; 2022-04-21), que es un sublinaje de la variante Delta de preocupación (VOC) (anteriormente llamada B.1.617.2, detectada por primera vez en la India). No identificamos nuevas mutaciones que puedan usarse para distinguir los aislados de SARS-CoV-2 del perro y los humanos. Además del perfil de mutación de la región Spike (S), realizamos un análisis filogenético que incluye 30 secuencias Delta de referencia disponibles públicamente también aisladas de perros. Además, realizamos otro análisis exploratorio para investigar la relación filogenética de la secuencia aislada de perro con las de humanos en Botswana (n = 1303) a 31 de marzo de 2022 y del mismo sublinaje. Como era de esperar, la secuencia formó un grupo con sublinajes Delta - AY.43, AY.116 y B.1.617.2 - circulando en el mismo marco de tiempo. Este es el primer informe documentado de infección por SARS-CoV-2 asociada a humanos en un perro en Botsuana. Aunque se desconoce la dirección de la transmisión, este estudio afirma aún más la necesidad de monitorear a las mascotas durante las diferentes ondas de COVID-19 para detectar posibles transmisiones clínicamente relevantes del SARS-CoV-2 entre especies.

Files

vms3.1152.pdf

Files (16.0 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:d40135e4183d2e1049add40ee570d108
16.0 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
الجينوم شبهالكامل لمتغير دلتا فيروس كورونا 2 المرتبط بمتلازمة الجهاز التنفسي الحادة الوخيمة الذي تم تحديده في كلب مصاب بأعراض <i>(الذئبة المألوفة)</i> في بوتسوانا
Translated title (French)
Génome presque complet du variant préoccupant du SARS‐CoV‐2 Delta identifié chez un chien symptomatique <i>(Canis lupus familiaris)</i> au Botswana
Translated title (Spanish)
Genoma casicompleto de la variante Delta del SARS-CoV-2de preocupación identificada en un perro sintomático <i>(Canis lupus familiaris)</i> en Botswana

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4367367556
DOI
10.1002/vms3.1152

Is supplement to
https://openalex.org/W3184844573 (Other)
https://openalex.org/W3101392036 (Other)
https://openalex.org/W2995118009 (Other)
https://openalex.org/W2949819089 (Other)
https://openalex.org/W2885934655 (Other)
https://openalex.org/W2786748503 (Other)
https://openalex.org/W2757229824 (Other)
https://openalex.org/W2546271652 (Other)
https://openalex.org/W2322817607 (Other)
https://openalex.org/W2036617847 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Botswana

References

  • https://openalex.org/W2068698242
  • https://openalex.org/W2105329815
  • https://openalex.org/W2151723210
  • https://openalex.org/W2887749901
  • https://openalex.org/W3003548522
  • https://openalex.org/W3003668884
  • https://openalex.org/W3004280078
  • https://openalex.org/W3007156983
  • https://openalex.org/W3011127849
  • https://openalex.org/W3014233146
  • https://openalex.org/W3016858511
  • https://openalex.org/W3024382268
  • https://openalex.org/W3081901842
  • https://openalex.org/W3094363042
  • https://openalex.org/W3103590655
  • https://openalex.org/W3111452149
  • https://openalex.org/W3112961201
  • https://openalex.org/W3114367732
  • https://openalex.org/W3129168562
  • https://openalex.org/W3162221167
  • https://openalex.org/W3174720288
  • https://openalex.org/W3187823001
  • https://openalex.org/W3200738359
  • https://openalex.org/W3207308554
  • https://openalex.org/W4200478362
  • https://openalex.org/W4205396739
  • https://openalex.org/W4225716610
  • https://openalex.org/W4280509604
  • https://openalex.org/W4285393001
  • https://openalex.org/W4311494495
  • https://openalex.org/W4367367556