Field and classroom initiatives for portable sequence-based monitoring of dengue virus in Brazil

Talita Émile Ribeiro Adelino, Marta Giovanetti (), Vagner Fonseca, Joilson Xavier, Álvaro Salgado Abreu, Valdinete Alves Nascimento, Luiz Henrique Ferraz Demarchi, Marluce Aparecida Assunção Oliveira, Vinícius Lemes Silva, Arabela Leal e. Silva Mello, Gabriel Muricy Cunha, Roselene Hans Santos, Elaine Cristina Oliveira, Jorge Antônio Chamon Júnior, Felipe Campos Melo Iani, Ana Maria Bispo Filippis, André Luiz Abreu, Ronaldo Jesus, Carlos Frederico Campelo Albuquerque, Jairo Mendez Rico, Rodrigo Fabiano Carmo Said, Joscélio Aguiar Silva, Noely Fabiana Oliveira Moura, Priscila Leite, Lívia Carla Vinhal Frutuoso, Simone Kashima Haddad, Alexander Martínez, Fernanda Khouri Barreto, Cynthia Carolina Vazquez, Rivaldo Venâncio Cunha, Emerson Luiz Lima Araújo, Stephane Fraga Oliveira Tosta, Allison Araújo Fabri, Flávia Löwen Levy Chalhoub, Poliana Silva Lemos, Fernanda Bruycker-Nogueira, Gislene Garcia Castro Lichs, Marina Castilhos Souza Umaki Zardin, Fátima María Cardozo Segovia, Crhistinne Cavalheiro Maymone Gonçalves, Zoraida Del Carmen Fernandez Grillo, Svetoslav Nanev Slavov, Luiz Augusto Pereira, Ana Flávia Mendonça, Felicidade Mota Pereira, Jurandy Júnior Ferraz Magalhães, Agenor de Castro Moreira Santos Júnior, Maricélia Maia Lima, Rita Maria Ribeiro Nogueira, Aristóteles Góes-Neto, Vasco Ariston Carvalho Azevedo, Dario Brock Ramalho, Wanderson Kleber Oliveira, Eduardo Marques Macario, Arnaldo Correia Medeiros, Victor Pimentel, Edward C. Holmes, Tulio Oliveira, José Lourenço () and Luiz Carlos Junior Alcantara ()
Additional contact information
Talita Émile Ribeiro Adelino: Fundação Ezequiel Dias, Belo Horizonte
Marta Giovanetti: Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro
Vagner Fonseca: Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro
Joilson Xavier: Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro
Álvaro Salgado Abreu: Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro
Valdinete Alves Nascimento: Instituto Leônidas e Maria Deane, Fiocruz
Luiz Henrique Ferraz Demarchi: Laboratório Central de Saúde Pública do Estado de Mato Grosso do Sul
Marluce Aparecida Assunção Oliveira: Fundação Ezequiel Dias, Belo Horizonte
Vinícius Lemes Silva: Laboratório Central de Saúde Pública Dr. Giovanni Cysneiros
Arabela Leal e. Silva Mello: Laboratório Central de Saúde Pública Professor Gonçalo Moniz
Gabriel Muricy Cunha: Secretaria de Saúde do Estado da Bahia
Roselene Hans Santos: Laboratório Central de Saúde Pública Dr. Milton Bezerra Sobral
Elaine Cristina Oliveira: Laboratório Central de Saúde Pública do Estado de Mato Grosso
Jorge Antônio Chamon Júnior: Laboratório Central de Saúde Pública do Distrito Federal
Felipe Campos Melo Iani: Fundação Ezequiel Dias, Belo Horizonte
Ana Maria Bispo Filippis: Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro
André Luiz Abreu: Secretaria de Vigilância em Saúde, Ministério da Saúde
Ronaldo Jesus: Secretaria de Vigilância em Saúde, Ministério da Saúde
Carlos Frederico Campelo Albuquerque: Organização Pan-Americana da Saúde/Organização Mundial da Saúde
Jairo Mendez Rico: Organização Pan-Americana da Saúde/Organização Mundial da Saúde
Rodrigo Fabiano Carmo Said: Organização Pan-Americana da Saúde/Organização Mundial da Saúde
Joscélio Aguiar Silva: Secretaria de Vigilância em Saúde/Ministério da Saúde
Noely Fabiana Oliveira Moura: Secretaria de Vigilância em Saúde/Ministério da Saúde
Priscila Leite: Secretaria de Vigilância em Saúde/Ministério da Saúde
Lívia Carla Vinhal Frutuoso: Secretaria de Vigilância em Saúde/Ministério da Saúde
Simone Kashima Haddad: Fundação Hemocentro de Ribeirão Preto
Alexander Martínez: Gorgas Memorial Institute for Health Studies
Fernanda Khouri Barreto: Universidade Federal da Bahia
Cynthia Carolina Vazquez: Laboratorio Central de Salud Pública
Rivaldo Venâncio Cunha: Fundação Oswaldo Cruz, Bio-Manguinhos
Emerson Luiz Lima Araújo: Secretaria de Vigilância em Saúde, Ministério da Saúde
Stephane Fraga Oliveira Tosta: Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro
Allison Araújo Fabri: Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro
Flávia Löwen Levy Chalhoub: Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro
Poliana Silva Lemos: Instituto Evandro Chagas
Fernanda Bruycker-Nogueira: Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro
Gislene Garcia Castro Lichs: Laboratório Central de Saúde Pública do Estado de Mato Grosso do Sul
Marina Castilhos Souza Umaki Zardin: Laboratório Central de Saúde Pública do Estado de Mato Grosso do Sul
Fátima María Cardozo Segovia: Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud
Crhistinne Cavalheiro Maymone Gonçalves: Secretaria de Estado de Saúde de Mato Grosso do Sul
Zoraida Del Carmen Fernandez Grillo: Fundação Oswaldo Cruz
Svetoslav Nanev Slavov: Fundação Hemocentro de Ribeirão Preto
Luiz Augusto Pereira: Laboratório Central de Saúde Pública Dr. Giovanni Cysneiros
Ana Flávia Mendonça: Laboratório Central de Saúde Pública Dr. Giovanni Cysneiros
Felicidade Mota Pereira: Laboratório Central de Saúde Pública Professor Gonçalo Moniz
Jurandy Júnior Ferraz Magalhães: Laboratório Central de Saúde Pública Dr. Milton Bezerra Sobral
Agenor de Castro Moreira Santos Júnior: Laboratório Central de Saúde Pública do Distrito Federal
Maricélia Maia Lima: Secretaria de Saúde de Feira de Santana
Rita Maria Ribeiro Nogueira: Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro
Aristóteles Góes-Neto: Universidade Federal de Minas Gerais
Vasco Ariston Carvalho Azevedo: Universidade Federal de Minas Gerais
Dario Brock Ramalho: Secretaria de Saúde do Estado de Minas Gerais
Wanderson Kleber Oliveira: Hospital das Forças Armadas
Eduardo Marques Macario: Secretaria de Vigilância em Saúde/Ministério da Saúde
Arnaldo Correia Medeiros: Secretaria de Vigilância em Saúde/Ministério da Saúde
Victor Pimentel: Universidade Nova de Lisboa
Edward C. Holmes: University of Sydney
Tulio Oliveira: University of KwaZulu-Natal
José Lourenço: University of Oxford
Luiz Carlos Junior Alcantara: Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro

Nature Communications, 2021, vol. 12, issue 1, 1-12

Abstract: Abstract Brazil experienced a large dengue virus (DENV) epidemic in 2019, highlighting a continuous struggle with effective control and public health preparedness. Using Oxford Nanopore sequencing, we led field and classroom initiatives for the monitoring of DENV in Brazil, generating 227 novel genome sequences of DENV1-2 from 85 municipalities (2015–2019). This equated to an over 50% increase in the number of DENV genomes from Brazil available in public databases. Using both phylogenetic and epidemiological models we retrospectively reconstructed the recent transmission history of DENV1-2. Phylogenetic analysis revealed complex patterns of transmission, with both lineage co-circulation and replacement. We identified two lineages within the DENV2 BR-4 clade, for which we estimated the effective reproduction number and pattern of seasonality. Overall, the surveillance outputs and training initiative described here serve as a proof-of-concept for the utility of real-time portable sequencing for research and local capacity building in the genomic surveillance of emerging viruses.

Date: 2021
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DOI: 10.1038/s41467-021-22607-0

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