Domácí studie COVID-19, chřipky a zátěže RSV, dynamiky přenosu a virové interakce v Jižní Africe (PHIRST-C)

Pozadí a odůvodnění: Dne 31. prosince 2019 byla Světová zdravotnická organizace (WHO) upozorněna na shluk případů zápalu plic neznámé etiologie u pacientů ve městě Wuhan, provincie Hubei v Číně, který byl o týden později připsán na vrub novému koronaviru. (těžký akutní respirační syndrom koronavirus 2: SARS-CoV-2). Vzhledem k jeho rychlému celosvětovému rozšíření WHO prohlásila, že vypuknutí SARS-CoV-2 splnilo 11. března 2020 pandemická kritéria. Do poloviny dubna 2020 bylo laboratorně potvrzeno více než 2,5 milionu případů a více než 170 000 úmrtí ve 210 zemích a teritoriích.

Virus chřipky je každoročně zodpovědný za celosvětově zvýšenou nemocnost a mortalitu. V Jihoafrické republice se každoroční epidemie sezónní chřipky vyskytují během zimních měsíců (květen–říjen, s nejvyšším přenosem v červnu–červenci) a mají za následek odhadem 19 milionů symptomatických infekcí, 128 000 vážných případů a 11 000 úmrtí v průměru každý rok.

Lidský respirační syncyciální virus (RSV) je nejčastější příčinou dětských akutních infekcí dolních cest dýchacích, zejména u kojenců do 3 měsíců věku. V Jižní Africe RSV cirkuluje po celý rok s vrcholem přenosu obvykle během února až dubna. Nicméně z dat systematického virologického sledování se očekává, že v roce 2020 dojde v Jižní Africe ke zpožděnému přenosu RSV. To má potenciál vést k souběžnému přenosu SARS-CoV-2, chřipky a RSV v nejvyšší míře v zemi.

Výskyt HIV zůstává v Jižní Africe vysoký. Podobně i míra plicní tuberkulózy (PTB) se současným poškozením plicní tkáně zůstává trvale vysoká navzdory společnému národnímu úsilí. Infekce HIV a PTB byly spojeny se zvýšeným rizikem závažných onemocnění (tj. hospitalizace a úmrtí) po infekci běžnými respiračními patogeny, včetně chřipky a RSV, a to i u jedinců na antiretrovirové léčbě.

Pochopení zátěže komunity, potenciálu přenosu a klinických rysů onemocnění spojených s infekcí SARS-CoV-2 je zásadní pro informování o návrhu a trvání opatření na omezení a zmírnění, jak lokálně, tak globálně. Přesný odhad rizikových faktorů pro přenos v komunitě, získání a trvání infekčnosti je zásadní pro informování pokynů pro opatření v oblasti veřejného zdraví k omezení přenosu, jakož i modely pro předpovědi epidemie pro tuto a potenciální budoucí epidemie. Navíc faktory specifické pro jižní a subsaharskou Afriku (SSA), jako je HIV, tuberkulóza, vysoký podíl dětské populace, podvýživa a omezené zdroje zdravotní péče, mají potenciál ovlivnit dynamiku přenosu, progresi a prognózu SARS. - onemocnění CoV-2; stejně jako zátěž pro zdravotnický systém a společnost.

Zatímco znalosti o přenositelnosti a klinických příznacích SARS-CoV-2 byly získány od jeho vzniku, několik klíčových otázek souvisejících s přirozenou historií viru zůstává nedostatečně zodpovězeno, zejména v africkém kontextu. Zejména míra napadení v komunitě podle věku, role dětí v komunitním a domácím přenosu, asymptomatická infikovaná frakce, role asymptomatických jedinců v přenosu, interakce SARS-CoV-2 s jinými běžnými respiračními patogeny, jako je chřipka a RSV, riziko reinfekce SARS-CoV-2 a mimo jiné korelace mezi infekcí potvrzenou PCR a sérologickou odpovědí, zůstávají nedostatečně pochopeny. Je kritické, že vliv infekce HIV na přenos a závažnost onemocnění související s infekcí SARS-CoV-2 není znám. Jižní Afrika má prevalenci HIV přibližně 15 % v běžné populaci, což představuje více než 7 milionů lidí, z nichž více než 5 milionů užívá antiretrovirovou léčbu.

Cíl: V městském a venkovském prostředí Jižní Afriky je cílem studie charakterizovat komunitní zátěž (včetně klinických rysů) a přenosnost SARS-CoV-2 v kontextu funkční protilátkové odpovědi. Kromě toho bude hodnocen vliv interakce SARS-CoV-2 s virem chřipky a RSV na závažnost onemocnění a dynamiku přenosu. To bude prováděno od rané fáze epidemie v Jižní Africe.

Primární cíle:

1. Odhadnout komunitní zátěž SARS-CoV-2, včetně:

   1.1 výskyt infekce SARS-CoV-2 v komunitě stanovený polymerázovou řetězovou reakcí (PCR) a sérologickými testy; 1.2 korelace mezi jednotlivci, u kterých došlo k sérokonverzi na SARS-CoV-2 a kteří byli pozitivně testováni pomocí PCR; 1.3 inkubační doba a symptomatická frakce spojená s infekcí SARS-CoV-2; 1.4 spektrum závažnosti spojené se symptomatickými infekcemi; 1.5 podíl jedinců se symptomatickou infekcí, kteří vyhledávají lékařskou péči; a 1.6 účinek interakce SARS-CoV-2 s chřipkou a RSV na závažnost onemocnění.

2. Posoudit dynamiku přenosu infekcí SARS-CoV-2 v komunitě, včetně:

2.1 odhad sekundárního rizika infekce SARS-CoV-2 v domácnosti (SIR), generační dobu a délku vylučování; 2.2 odhad pravděpodobnosti přenosu infekce SARS-CoV-2 mezi jednotlivci (jak symptomatickými, tak asymptomatickými/presymptomatickými) v rámci domácnosti a potenciálně komunity; 2.3 odhad efektivního reprodukčního počtu (Rt) SARS-CoV-2 a jeho kolísání v průběhu času v komunitě; a 2.4 vliv interakce SARS-CoV-2 s chřipkou a RSV na dynamiku přenosu.

Metody: Prospektivní kohortová studie na úrovni domácností bude provedena v jedné venkovské a jedné městské komunitě v provincii Mpumalanga (místo demografického dohledu Agincourt) a v provincii Severozápad (Klerksdorp). Studie bude probíhat po dobu 14 měsíců intenzivního sledování (červenec 2020 až srpen 2021), přičemž postintenzivní sledování bude pokračovat dalších 16 měsíců (do prosince 2022).

Dvě stě domácností; 100 na místo s očekávaným průměrným počtem 5 členů domácnosti, což vede k 1 000 účastníkům studie všech věkových kategorií; bude náhodně vybrána ze seznamu 327 domácností, které se zúčastnily a úspěšně dokončily 10měsíční období sledování ve studii podobné té, která je v současnosti navržena, ale zaměřená na komunitní zátěž a dynamiku přenosu chřipky, respiračního syncyciálního viru a dalších respiračních patogenů (studie PHIRST provedená v letech 2016-2018 ve stejných dvou komunitách). Oslovené domácnosti budou znovu posouzeny z hlediska způsobilosti ke studiu (tj. minimálně 3 členové domácnosti a alespoň 80 % členů domácnosti souhlasí s účastí). Domácnosti ve studii PHIRST z let 2016–2018 byly identifikovány náhodně vybranými geosouřadnicemi v rámci dvou komunit. Základní charakteristiky pro tuto kohortu jsou již k dispozici a budou znovu zjištěny po získání souhlasu. Zapsáni budou i souhlasní členové domácnosti, kteří vstoupili do domácnosti po ukončení studie PHIRST 2016-2018. Každá domácnost a její člen bude sečten a stav HIV infekce a úroveň imunosuprese HIV-infikovaných jedinců bude posouzena (pokud není známa) u souhlasných jedinců.

Každý člen domácnosti bude sledován dvakrát týdně během období intenzivního sledování (12 měsíců) studie. Během tohoto období budou odebírány vzorky z horních cest dýchacích bez ohledu na přítomnost příznaků a údaje o klíčových příznacích, vyhledání zdravotní péče, hospitalizaci a úmrtí budou zachyceny při každé následné návštěvě do databáze založené na tabletu REDCap v reálném čase. Respirační vzorky budou testovány reverzní transkriptázovou polymerázovou řetězovou reakcí v reálném čase (rRT-PCR) na SARS-CoV-2, chřipku a RSV a vybrané vzorky budou kultivovány a sekvenovány. Dotazník rizika infekce bude rozdán všem účastníkům studie při zápisu a každý měsíc poté. Séra budou odebírána při registraci a každé 2 měsíce během 12měsíčního intenzivního období sledování od všech účastníků. Kromě toho budou séra odebírána každé 2 měsíce po dobu dalších 6 měsíců po 12měsíčním intenzivním období sledování od účastníků studie, kteří byli pozitivně testováni na SARS-CoV-2 pomocí rRT-PCR na respiračních vzorcích ve 14, 16 a 18 měsíců a od všech účastníků studie ve věku 18 měsíců. Séra budou testována na přítomnost protilátek proti SARS-CoV-2, chřipce a RSV. Nositelné senzory přiblížení budou rozmístěny na 8–12 dní v každé domácnosti během 6měsíčního intenzivního období sledování.

Dopad: Tato studie poskytne základní informace o přirozené historii viru, které ovlivní rozhodnutí o optimálních strategiích pro omezení a zmírnění současných a potenciálních budoucích epidemií SARS-CoV-2 lokálně, regionálně a globálně.