AviFluHunt: a database and tool for flexible querying over avian influenza sequence data

Influenza has shaped human history for millennia, with avian influenza posing challenges due to its potential for cross-species transmission and the risk of triggering pandemics that could hurt both human populations and livestock industries. This work introduces AviFluHunt, a tool specifically developed to help the analysis of bulk data on avian influenza samples, with the goal of enabling more effective genomic surveillance (i.e., monitoring the virus at the genetic level to detect mutations and track its spread) and timely responses to the virus’s evolutions. Through discussion with experts and research on how the virus behaves, a set of queries of interest was created to help answer questions of significance for virologists. These queries focus on tracking genetic markers, understanding viral mutations, and examining essential metadata, including host species, geographical regions, and temporal trends. Data gathered from these queries was processed through a bioinformatics pipeline and presented in a custom web application, designed to make the results accessible and interpretable for researchers. To evaluate the correctness of the data pipeline, the processed data was compared with existing tools, whereas for the usefulness of the whole tool, a team of experts was consulted for their opinion. These steps proved the usefulness of AviFluHunt in providing accurate data and in identifying trends and interesting behavior associated with the avian flu viruses, providing researchers and virologist with a new asset to their studies

L’influenza ha plasmato la storia umana per millenni, con l’influenza aviaria che pone sfide a causa del suo alto rischio di salto di specie e potenziale di innescare pandemie che potrebbero danneggiare sia le popolazioni umane che i nostri allevamenti. Questo lavoro introduce AviFluHunt, uno strumento sviluppato specificamente per facilitare l’analisi di dati su campioni di influenza aviaria, con l’obiettivo di consentire una sorveglianza genomica (ovvero il monitorare il virus a livello genetico per rilevare mutazioni e tracciarne la diffusione) più efficace e risposte tempestive alle evoluzioni del virus. Attraverso la discussione con esperti e la ricerca sul comportamento del virus, è stato creato un set di query di interesse per aiutare a rispondere a domande di importanza per i virologi. Queste query si concentrano sul tracciamento dei cosiddetti marker genetici, sulla comprensione delle mutazioni virali e sull’esame dei metadati essenziali, tra cui specie host, regioni geografiche e trend temporali. I dati raccolti da queste query sono stati dapprima processati tramite una pipeline bioinformatica e successivamente presentati in un’applicazione web personalizzata, progettata per rendere i risultati accessibili e interpretabili per i ricercatori. Per valutare la correttezza della pipeline, i dati elaborati sono stati confrontati con strumenti esistenti, mentre per verificare l’utilità dell’intero tool, è stato consultato un team di esperti. Questi passaggi hanno dimostrato l’utilità di AviFluHunt nel fornire dati accurati e nell’identificare tendenze e comportamenti interessanti associati ai virus dell’influenza aviaria, fornendo ai ricercatori e ai virologi un nuovo strumento per i loro studi.