COVID-19: Infektionspotenzial der SARS-CoV-2-Darmausscheidung bei pädiatrischen Patienten (INPOSIS) (INPOSIS)

Hintergrund:

Offensichtlich tritt COVID-19 Berichten zufolge weitaus seltener bei Kindern auf. In einer Studie aus China machten Kinder unter 10 Jahren nur 0,9 % und Kinder zwischen 10 und 19 Jahren nur 1,2 % der diagnostisch bestätigten Fälle aus1. Sehr ähnliche Daten wurden vom italienischen Register veröffentlicht, das 0,5 % bzw. 0,7 % angibt2. In der größten bisher veröffentlichten pädiatrischen Studie mit >2000 Kindern hatten 4 % asymptomatische Verläufe, 90 % hatten leichte oder mittelschwere klinische Verläufe und schwere Manifestationen wurden in 6 % der Fälle dokumentiert, hauptsächlich bei Säuglingen unter 1 Jahr3. Einige Berichte zeigten asymptomatische Verläufe bei bis zu 16-30 % der betroffenen Kinder innerhalb einzelner Altersgruppen3,4. Neben häufigen Symptomen wie Fieber und trockenem Husten (40–100 % der Fälle) wurde Durchfall häufig bei Kindern mit COVID-19 (10–30 % der Fälle) beobachtet, im Gegensatz zu Erwachsenen mit manifester Erkrankung (4 % der Fälle). der Fälle) 5-11. Eine Virusausscheidung in den Stuhl wurde bei Kindern häufig länger als einen Monat nach dem Abklingen einer akuten Infektion beobachtet7,10. Das infektiöse Potenzial der intestinalen Virusausscheidung, das für die verwandten Viren SARS-CoV und MERS-CoV (Middle East Respiratory Syndrome Coronavirus) nachgewiesen wurde, ist jedoch für SARS-CoV-212 derzeit unklar,13. Aufgrund der milden oder sogar asymptomatischen Verläufe von COVID-19 könnten Kinder eine wichtige Quelle der Krankheitsübertragung darstellen. Mit der steigenden Zahl geimpfter Erwachsener und dem Aufkommen neuer Varianten des Virus mit anderen Eigenschaften könnte sich die Situation bei Kindern sicherlich ändern und müsste neu bewertet werden. Die vorgeschlagene Studie in Zusammenarbeit mit verschiedenen pädiatrischen Einrichtungen in österreichischen Krankenhäusern bietet daher eine hervorragende Möglichkeit, verschiedene Aspekte von COVID-19 in Bezug auf die pädiatrische Population zu untersuchen.

Hypothesen:

• Bei einem Teil der asymptomatischen Kinder ist eine Ausscheidung von SARS-CoV-2 in den Stuhl nachweisbar
• Bei Patienten mit COVID-19 ist die Häufigkeit der intestinalen Virusausscheidung höher und hält über längere Zeiträume nach der Infektion an
• Mit dem Stuhl ausgeschiedene Viren können ein infektiöses Potential aufweisen

Studiendesign:

Während des Studienzeitraums von 12 Monaten sollen ~500 pädiatrische Patienten untersucht werden, die aus Gründen, die nichts mit COVID-19 zu tun haben, ins Krankenhaus eingeliefert wurden, mit dem Ziel, das Auftreten einer Ausscheidung von SARS-CoV-2 in den Stuhl bei Kindern zu untersuchen, die nicht im Verdacht stehen, das Virus zu übertragen. Die angegebene Anzahl der zu rekrutierenden pädiatrischen Patienten basiert auf der maximal erreichbaren Anzahl innerhalb des skizzierten Studienzeitraums. Derzeit ist es nicht möglich, den Anteil der Patienten mit einer intestinalen Ausscheidung von SARS-CoV-2 vorherzusagen. Darüber hinaus werden die Ermittler etwa 100 pädiatrische Patienten mit COVID-19 untersuchen, um die Häufigkeit und Dauer der Ausscheidung von Darmviren zu bestimmen. Der Großteil der Patienten wird erst bei Aufnahme ins Krankenhaus untersucht und bei Patienten, die bei der Erstanalyse positiv getestet wurden, werden Nachkontrollproben entnommen, um die Dauer der Virusnachweisbarkeit zu dokumentieren. Darüber hinaus wird in einem Biorepositorium gelagertes Biomaterial, einschließlich Stuhlproben von pädiatrischen Patienten, die aufgrund verschiedener Indikationen ins Krankenhaus eingeliefert wurden, analysiert, um die Nachweisbarkeit von SARS-CoV-2 durch molekulares Screening zu bestimmen, und positive Fälle werden einer weiteren Analyse unterzogen, wie unten angegeben.

Die molekulare Testung von SARS-CoV-2 wird durch einen validierten und zertifizierten RTQ-PCR-Assay durchgeführt, der nach den Richtlinien des deutschen Referenzzentrums, dem Robert-Koch-Institut in Berlin, etabliert wurde. Die Verarbeitung klinischer Proben erfolgt gemäß den einschlägigen Biosicherheitsvorschriften. Die Testung auf infektiöse Eigenschaften von SARS-CoV-2-Erregern, die in klinischen Proben einschließlich insbesondere Stuhl (und möglicherweise Nasen-Rachen-Abstrichen) nachgewiesen werden, wird in einer BSL3-Einrichtung (in Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Willinger, Medizinische Universität Wien) unter Verwendung von durchgeführt permissive Zelllinien (VeroE6, CaCo2 oder HCT116) unter geeigneten Kulturbedingungen. Die Auswertung basiert auf der Dokumentation von zellzytopathischen Effekten und der Expression von subgenomischer mRNA unter Verwendung etablierter RTQ-PCR-Tests.

Probenentnahme- und Abwicklungslogistik:

Prospektive Analysen – Stuhlproben (und verschiedene Kontrollproben von anderen Stellen, einschließlich Abstriche aus dem Rachen, der Mundhöhle, der Nase und den Handflächen) werden gesammelt und bei 4 °C gelagert, bis sie an das Zentrallabor, Labdia Labordiagnostik, übertragen werden. Die Proben werden gemäß den Biosicherheitsvorschriften (UN3373) durch einen schnellen Lieferservice (EMS oder ähnliches) übermittelt, um sicherzustellen, dass die Proben innerhalb von drei Tagen (in der Regel am selben Tag) ankommen. Nach Erhalt werden die Proben sofort verarbeitet (Viruselution in phosphatgepufferter Kochsalzlösung) und einer molekularen Analyse unterzogen. In positiven Fällen werden Stuhlextrakte so schnell wie möglich verwendet, um permissive Zellen (z. VeroE6) unter BSL3-Sicherheitsbedingungen, und das Infektionspotential der Viren wird bestimmt. Die Auswertung basiert auf der Bewertung der zellzytopathischen Wirkungen und der Expression von subgenomischer mRNA. Primärproben und isolierte RNA werden bei Labdia in einem speziellen Gefrierschrank bei -80 °C bis zum Ende der Studie gelagert und verworfen danach.

Retrospektive Analysen - Biomaterial, das gesammelt und in einem Biorepository von Labdia Labordiagnostik gespeichert wurde

Ethische Überlegungen und Statistiken:

Die ethische Genehmigung für die Studie und die informierte Zustimmung zur Teilnahme an der Studie wurden von den Patienten und/oder ihren gesetzlichen Vertretern sowie den Mitarbeitern eingeholt.

Personenbezogene Daten werden ausschließlich in dem zertifizierten klinischen Labor, Labdia Labordiagnostik, verfügbar sein, das die diagnostischen Tests durchführt. Die Datenverarbeitung für die vorliegende Studie erfolgt pseudonymisiert durch Vergabe von Seriennummern.

In Übereinstimmung mit den Hauptzielen der Studie wird der exakte Fisher-Test zum Vergleich der Inzidenz der SARS-CoV-2-Nachweisbarkeit in Rachen- und Stuhlproben und zur Bewertung des Auftretens infektiöser Viren in Stuhlproben eingesetzt.

Erwartetes Ergebnis und Zukunftspläne:

Aufgrund des relativen Mangels an Daten zu COVID-19 in bestimmten pädiatrischen Umgebungen wird die vorgeschlagene Studie wichtige Einblicke in die oben beschriebenen klinisch und epidemiologisch relevanten Themen liefern. Die gewonnenen Daten dienen als Grundlage für anschließende groß angelegte Studien, die sich mit dem Infektionspotential der Virusausscheidung im Darm und den erforderlichen Maßnahmen für verschiedene Kindereinrichtungen befassen.

Tests auf infektiöse Eigenschaften von SARS-CoV-2-Pathogenen, die in klinischen Proben nachgewiesen werden, einschließlich insbesondere Stuhl (und möglicherweise Nasen-Rachen-Abstrichen), werden unter Verwendung von permissiven Zelllinien (VeroE6, CaCo2 oder HCT116) unter geeigneten Kulturbedingungen durchgeführt. Die Auswertung basiert auf der Dokumentation von zellzytopathischen Effekten und der Expression von subgenomischer mRNA unter Verwendung etablierter RTQ-PCR-Tests

Im Allgemeinen wird die Entnahme von Proben bei jedem Patienten zu einem einzigen Zeitpunkt bei der Aufnahme in das Krankenhaus durchgeführt. Im prospektiven Teil der Studie werden Nachsorgeproben von Patienten mit COVID-19 gesammelt, die eine Virusausscheidung in den Stuhl aufweisen. Für die Bewertung zytopathischer Wirkungen und der Expression subgenomischer mRNA werden nach Möglichkeit frische Proben verwendet. In allen anderen Fällen werden die Proben bei -80 °C eingefroren und zu einem späteren Zeitpunkt unter Verwendung eines etablierten Protokolls analysiert.

Klinische Bedeutung:

Aufgrund des scheinbar häufigen Auftretens einer verlängerten intestinalen SARS-CoV-2-Ausscheidung bei Kindern, die möglicherweise keine Krankheitssymptome zeigen, ist es von größter Bedeutung zu verstehen, ob dieser mutmaßliche Weg der Virusübertragung von klinischer und epidemiologischer Relevanz ist, als Grundlage zur Entwicklung geeigneter Schutzmaßnahmen. Die Aufklärung der Übertragungswege ist entscheidend für aktuelle und zukünftige Ansätze zur Eindämmung der Ausbreitung von SARS-CoV-2.