COVID-19: Infektiøst potentiale for SARS-CoV-2-tarmudskillelse hos pædiatriske patienter (INPOSIS) (INPOSIS)

Baggrund:

Åbenlys COVID-19 er efter sigende langt sjældnere børn. I en undersøgelse fra Kina udgjorde børn <10 år kun 0,9 % og børn mellem 10-19 år kun 1,2 % af de diagnostisk bekræftede tilfælde1. Meget lignende data blev offentliggjort af det italienske register, hvilket indikerer henholdsvis 0,5 % og 0,7 %2. I den hidtil største pædiatriske undersøgelse, der omfattede >2000 børn, havde 4 % asymptomatiske forløb, 90 % havde milde eller moderate kliniske forløb, og alvorlige manifestationer blev dokumenteret i 6 % af tilfældene, for det meste involverede spædbørn under 1 år3. Nogle rapporter indikerede asymptomatiske forløb hos så mange som 16-30 % af de berørte børn inden for individuelle aldersgrupper3,4. Ud over almindelige symptomer som feber og tør hoste (40-100 % af tilfældene), var diarré en hyppig observation hos børn med COVID-19 (10-30 % af tilfældene), i modsætning til voksne med åbenlys sygdom (4 % af tilfælde) 5-11. Virusudskillelse i afføringen blev almindeligvis observeret hos børn i mere end en måned efter ophør af akut infektion7,10. Imidlertid er det infektiøse potentiale for udskillelse af tarmvirus, som er blevet påvist for de relaterede vira SARS-CoV og MERS-CoV (Middle East Respiratory syndrome coronavirus), i øjeblikket uklart for SARS-CoV-212,13. På grund af de milde eller endda asymptomatiske forløb af COVID-19 kan børn udgøre en vigtig kilde til sygdomsoverførsel. Med det stigende antal voksne, der bliver vaccineret, og fremkomsten af ​​nye varianter af virussen, der viser forskellige egenskaber, kan situationen hos børn helt sikkert ændre sig og skal muligvis revurderes. Den foreslåede undersøgelse i samarbejde med forskellige pædiatriske faciliteter på østrigske hospitaler giver derfor en glimrende mulighed for at behandle forskellige aspekter af COVID-19, der vedrører den pædiatriske befolkning.

Hypoteser:

• Afgivelse af SARS-CoV-2 i afføringen kan påvises hos en del af asymptomatiske børn
• Hos patienter med COVID-19 er hyppigheden af ​​tarmvirusudskillelse højere og varer ved i længere perioder efter infektion
• Vira udskilt med afføringen kan have smitsomt potentiale

Studere design:

I løbet af undersøgelsesperioden på 12 måneder er det hensigten at undersøge ~500 pædiatriske patienter indlagt på hospitalet af årsager, der ikke er relateret til COVID-19, med det formål at screene for forekomsten af ​​SARS-CoV-2 udskillelse i afføringen hos børn, som er ikke mistænkt for at bære virussen. Det angivne antal pædiatriske patienter, der skal rekrutteres, er baseret på det maksimalt opnåelige antal inden for den skitserede undersøgelsesperiode. I øjeblikket er det ikke muligt at forudsige andelen af ​​patienter med tarmudskillelse af SARS-CoV-2. Derudover vil efterforskerne screene ~100 pædiatriske patienter med COVID-19 for at bestemme hyppigheden og varigheden af ​​tarmvirusudskillelse. Størstedelen af ​​patienterne vil først blive undersøgt ved indlæggelse på hospitalet, og der vil blive udtaget opfølgningsprøver fra patienter, der testede positive ved første analyse for at dokumentere varigheden af ​​virusdetektion. Desuden vil biomateriale, der er opbevaret i et biodepot, herunder afføringsprøver fra pædiatriske patienter, der var indlagt på hospitalet for en række forskellige indikationer, blive analyseret for at bestemme påvisbarheden af ​​SARS-CoV-2 ved molekylær screening, og positive tilfælde vil blive udsat for yderligere analyse, som angivet nedenfor.

Molekylær testning af SARS-CoV-2 vil blive udført ved en valideret og certificeret RTQ-PCR-analyse etableret i henhold til retningslinjer fra det tyske referencecenter, Robert Koch Instituttet i Berlin. Behandling af kliniske prøver vil blive udført i overensstemmelse med relevante biosikkerhedsforskrifter. Testen for smitsomme egenskaber af SARS-CoV-2-patogener påvist i kliniske prøver, herunder især afføring (og potentielt nasopharyngeale podninger) vil blive udført i en BSL3-facilitet (i samarbejde med prof. Dr. Willinger, Medical University of Vienna) ved at bruge permissive cellelinjer (VeroE6, CaCo2 eller HCT116) under passende dyrkningsbetingelser. Udlæsningen vil være baseret på dokumentation af cellecytopatiske effekter og ekspression af subgenomisk mRNA ved hjælp af etablerede RTQ-PCR-tests.

Prøveindsamling og håndtering af logistik:

Prospektive analyser - afføringsprøver (og forskellige kontrolprøver fra andre steder, herunder podninger fra svælget, mundhulen, næsen og håndfladerne) vil blive indsamlet og opbevaret ved 4°C indtil overførsel til det centrale laboratorium, Labdia Labordiagnostik. Prøverne vil blive overført i overensstemmelse med biosikkerhedsforskrifterne (UN3373) af en hurtig leveringstjeneste (EMS eller lignende), for at sikre, at prøverne ankommer inden for tre dage (normalt samme dag). Ved modtagelse vil prøverne blive behandlet med det samme (viruseluering i fosfatbufret saltvand) og udsat for molekylær analyse. I positive tilfælde vil afføringsekstrakter blive brugt så hurtigt som muligt til at inokulere permissive celler (f.eks. VeroE6) under BSL3 sikkerhedsforhold, og virusenes infektiøse potentiale vil blive bestemt. Udlæsningen vil være baseret på vurderingen af ​​cellecytopatiske effekter og på ekspressionen af ​​subgenomisk mRNA. Primære prøver og isoleret RNA vil blive opbevaret hos Labdia i en dedikeret fryser ved -80°C indtil slutningen af ​​undersøgelsen og vil blive kasseret. derefter.

Retrospektive analyser - biomateriale, der blev indsamlet og opbevaret i et biodepot hos Labdia Labordiagnostik

Etiske overvejelser og statistik:

Der er indhentet etisk godkendelse af undersøgelsen og informeret samtykke til deltagelse i undersøgelsen fra patienterne og/eller deres juridiske repræsentanter samt personalet.

Personlige data vil udelukkende være tilgængelige i det certificerede kliniske laboratorium, Labdia Labordiagnostik, der udfører den diagnostiske test. Databehandling til nærværende undersøgelse vil blive udført på en pseudonymiseret måde ved at tildele serienumre.

I overensstemmelse med hovedformålet med undersøgelsen vil Fishers eksakte test blive brugt til at sammenligne forekomsten af ​​SARS-CoV-2 påvisbarhed i svælg- og afføringsprøver og til at vurdere forekomsten af ​​infektiøs virus i afføringsprøver.

Forventet resultat og fremtidige planer:

På grund af den relative mangel på data om COVID-19 i specifikke pædiatriske omgivelser, vil den foreslåede undersøgelse give vigtig indsigt i de klinisk og epidemiologisk relevante emner skitseret ovenfor. De opnåede data vil tjene som grundlag for efterfølgende storstilede undersøgelser, der adresserer det infektiøse potentiale ved tarmudskillelse af virussen og de nødvendige foranstaltninger til forskellige børnefaciliteter.

Testning for infektiøse egenskaber af SARS-CoV-2-patogener påvist i kliniske prøver, herunder især afføring (og potentielt nasopharyngeale podninger), vil blive udført ved at bruge permissive cellelinjer (VeroE6, CaCo2 eller HCT116) under passende dyrkningsbetingelser. Udlæsningen vil være baseret på dokumentation af cellecytopatiske effekter og ekspression af subgenomisk mRNA ved hjælp af etablerede RTQ-PCR-tests

Generelt vil indsamlingen af ​​prøver blive udført på et enkelt tidspunkt hos hver patient ved indlæggelse på hospitalet. Inden for den prospektive del af undersøgelsen vil der blive indsamlet opfølgningsprøver fra patienter med COVID-19, der viser virusudskillelse i afføringen. Til vurdering af cytopatiske virkninger og ekspression af subgenomisk mRNA vil friske prøver blive brugt, når det er muligt. I alle andre tilfælde vil prøver blive frosset ved -80°C og analyseret på et senere tidspunkt ved hjælp af en etableret protokol.

Klinisk betydning:

På grund af den tilsyneladende almindelige forekomst af langvarig tarm-SARS-CoV-2-udskillelse hos børn, som muligvis ikke udviser nogen sygdomssymptomer, er det af største vigtighed at forstå, om denne formodede måde at overføre virus på er af klinisk og epidemiologisk relevans, som grundlag for at udvikle passende beskyttelsesforanstaltninger. Belysning af transmissionsmåderne er afgørende for nuværende og fremtidige tilgange til inddæmning af SARS-CoV-2-spredning.