Phylogenetic inference of the transmission and migration dynamics of SARS-CoV-2 and HIV-1 in Canada
Notice bibliographique
Résumé
Viral genomes sampled through epidemics illuminate transmission dynamics and evolution, facilitated by bioinformatics, phylogenetics, and genomic epidemiology tools to reconstruct evolutionary trees. Robust inference of large phylogenetic trees depicting viruses’ shared ancestry remains challenging due to computational burden, data biases, model selection, and appropriate use and interpretation of tree-derived metrics. I applied phylogenetics to reconstruct the epidemiological dynamics and evolution of human viruses, severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) and human immunodeficiency virus 1 (HIV-1), in Canada to evaluate the effectiveness of public health interventions in reducing human disease burden. For SARS-CoV-2, I developed a phylogeographic pipeline that reduced sampling bias to reconstruct the timing, origin, destination, and spread of SARS-CoV-2 introductions ancestral to samples in Canada during the first two waves and since the predomination of variants of concern (VOCs) up to early Omicron BA.1 and BA.2. These analyses support that increased stringency of non-pharmaceutical interventions (NPIs) including travel restrictions effectively reduced viral importation rates into Canada and in particular contexts, also case burden. For HIV-1 in British Columbia, we compared growth and drug resistance among phylogenetic clusters, which represent individuals linked through recent outbreaks, to evaluate how effectively and heterogeneously pre-exposure prophylaxis (PrEP) has reduced the effective reproductive number (Re). Newly diagnosed PrEP users were more likely than non-PrEP users to join clusters and were at increased risk of carrying baseline M184IV mutation, conferring drug resistance to nucleoside reverse transcriptase inhibitor (NRTI) drugs commonly prescribed in combined antiretroviral therapies. Widespread PrEP availability since 2018 in BC has been successful, with an associated reduction of Re in the gay, bisexual, and other men who have sex with men (GBM) community, but several GBM-predominant clusters had no reduction in Re since PrEP, highlighting groups who could benefit from prioritized treatment and prevention resources. This body of work contributes novel applications of phylogenetics to reconstruct viral epidemics, including subsampling, bootstrapping, and counterfactual stochastic modeling, which were interpreted within the context of interventions, informing infectious disease dynamics and policy.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,008 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,004 |
| Études des sciences et des technologies | 0,003 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».