COVID-19: infectieus potentieel van SARS-CoV-2 darmuitscheiding bij pediatrische patiënten (INPOSIS) (INPOSIS)

Achtergrond:

Openlijke COVID-19 komt naar verluidt veel minder vaak voor bij kinderen. In een studie uit China vertegenwoordigden kinderen <10 jaar slechts 0,9% en kinderen tussen 10-19 jaar slechts 1,2% van de diagnostisch bevestigde gevallen1. Zeer vergelijkbare gegevens werden gepubliceerd door het Italiaanse register, met respectievelijk 0,5% en 0,7%2. In de grootste tot nu toe gepubliceerde pediatrische studie met meer dan 2000 kinderen, had 4% een asymptomatisch beloop, 90% een licht of matig klinisch beloop en ernstige manifestaties werden gedocumenteerd in 6% van de gevallen, meestal bij zuigelingen jonger dan 1 jaar3. Sommige rapporten wezen op een asymptomatisch verloop bij maar liefst 16-30% van de getroffen kinderen binnen individuele leeftijdsgroepen3,4. Naast veel voorkomende symptomen zoals koorts en droge hoest (40-100% van de gevallen), was diarree een frequente waarneming bij kinderen met COVID-19 (10-30% van de gevallen), in tegenstelling tot volwassenen met openlijke ziekte (4% van gevallen) 5-11. Virusuitscheiding in de ontlasting werd vaak waargenomen bij kinderen gedurende meer dan een maand na het verdwijnen van de acute infectie7,10. Het besmettelijke potentieel van virusuitscheiding in de darm, dat is aangetoond voor de verwante virussen SARS-CoV en MERS-CoV (Middle East Respiratory Syndroom coronavirus), is momenteel echter onduidelijk voor SARS-CoV-212,13. Vanwege het milde of zelfs asymptomatische verloop van COVID-19 kunnen kinderen een belangrijke bron van ziekteoverdracht zijn. Met het toenemende aantal volwassenen dat wordt gevaccineerd en het verschijnen van nieuwe varianten van het virus met andere eigenschappen, kan de situatie bij kinderen zeker veranderen en moet deze mogelijk opnieuw worden beoordeeld. De voorgestelde studie in samenwerking met verschillende pediatrische faciliteiten in Oostenrijkse ziekenhuizen biedt daarom een ​​uitstekende gelegenheid om verschillende aspecten van COVID-19 met betrekking tot de pediatrische populatie aan te pakken.

Hypothesen:

• Uitscheiding van SARS-CoV-2 in de ontlasting is detecteerbaar bij een deel van de asymptomatische kinderen
• Bij patiënten met COVID-19 is de frequentie van intestinale virusuitscheiding hoger en houdt deze aan gedurende langere perioden na infectie
• Virussen die met de ontlasting worden uitgescheiden, kunnen besmettelijk zijn

Studie ontwerp:

Gedurende de studieperiode van 12 maanden is het de bedoeling om ongeveer 500 pediatrische patiënten te onderzoeken die in het ziekenhuis zijn opgenomen om redenen die geen verband houden met COVID-19, met als doel te screenen op het optreden van SARS-CoV-2-uitscheiding in de ontlasting bij kinderen die waarvan niet wordt vermoed dat ze het virus bij zich dragen. Het aangegeven aantal te rekruteren pediatrische patiënten is gebaseerd op het maximaal haalbare aantal binnen de geschetste onderzoeksperiode. Momenteel is het niet mogelijk om het percentage patiënten met intestinale excretie van SARS-CoV-2 te voorspellen. Daarnaast zullen de onderzoekers ~100 pediatrische patiënten met COVID-19 screenen om de frequentie en duur van de uitscheiding van het darmvirus te bepalen. De meerderheid van de patiënten zal pas worden onderzocht bij opname in het ziekenhuis en vervolgmonsters zullen worden verkregen bij patiënten die bij de eerste analyse positief testten om de duur van de detecteerbaarheid van het virus te documenteren. Bovendien zal biomateriaal dat is opgeslagen in een biorepository, waaronder ontlastingsmonsters van pediatrische patiënten die voor verschillende indicaties in het ziekenhuis zijn opgenomen, worden geanalyseerd om de detecteerbaarheid van SARS-CoV-2 door moleculaire screening te bepalen, en positieve gevallen zullen aan verdere analyse worden onderworpen, zoals hieronder aangegeven.

Moleculair testen van SARS-CoV-2 zal worden uitgevoerd door een gevalideerde en gecertificeerde RTQ-PCR-assay, opgesteld volgens de richtlijnen van het Duitse referentiecentrum, het Robert Koch Instituut in Berlijn. De verwerking van klinische monsters zal worden uitgevoerd in overeenstemming met de relevante bioveiligheidsvoorschriften. Het testen op besmettelijke eigenschappen van SARS-CoV-2-pathogenen die worden gedetecteerd in klinische monsters, waaronder met name ontlasting (en mogelijk nasofaryngeale uitstrijkjes), zal worden uitgevoerd in een BSL3-faciliteit (in samenwerking met prof. dr. Willinger, Medical University of Vienna) met behulp van permissieve cellijnen (VeroE6, CaCo2 of HCT116) onder geschikte kweekomstandigheden. De uitlezing zal gebaseerd zijn op de documentatie van celcytopathische effecten en expressie van subgenomisch mRNA met behulp van gevestigde RTQ-PCR-tests.

Logistiek voor het verzamelen en verwerken van monsters:

Prospectieve analyses - ontlastingsmonsters (en diverse controlespecimens van andere locaties, waaronder uitstrijkjes uit de keelholte, mondholte, neus en handpalmen) worden verzameld en bewaard bij 4°C tot ze worden overgebracht naar het centrale laboratorium, Labdia Labordiagnostik. De monsters zullen worden overgedragen in overeenstemming met de bioveiligheidsvoorschriften (UN3373) door een snelle leveringsdienst (EMS of vergelijkbaar), om ervoor te zorgen dat de monsters binnen drie dagen aankomen (meestal op dezelfde dag). Na ontvangst worden de monsters onmiddellijk verwerkt (viruselutie in fosfaatgebufferde zoutoplossing) en onderworpen aan moleculaire analyse. In positieve gevallen zullen ontlastingsextracten zo snel mogelijk worden gebruikt om permissieve cellen te inoculeren (bijv. VeroE6) onder BSL3-veiligheidsvoorwaarden, en het besmettelijke potentieel van de virussen zal worden bepaald. De uitlezing zal gebaseerd zijn op de beoordeling van celcytopathische effecten en op de expressie van subgenomisch mRNA. Primaire monsters en geïsoleerd RNA zullen bij Labdia worden bewaard in een speciale vriezer bij -80 °C tot het einde van het onderzoek, en zullen worden weggegooid. daarna.

Retrospectieve analyses - biomateriaal dat werd verzameld en opgeslagen in een biorepository van Labdia Labordiagnostik

Ethische overwegingen en statistieken:

Ethische goedkeuring voor de studie en geïnformeerde toestemming voor deelname aan de studie is verkregen van de patiënten en/of hun wettelijke vertegenwoordigers en de personeelsleden.

Persoonsgegevens zijn uitsluitend beschikbaar in het gecertificeerde klinische laboratorium, Labdia Labordiagnostik, dat de diagnostische tests uitvoert. Gegevensverwerking voor de huidige studie zal op een gepseudonimiseerde manier gebeuren door serienummers toe te kennen.

In overeenstemming met de hoofddoelen van de studie, zal de exacte test van Fisher worden gebruikt om de incidentie van SARS-CoV-2 detecteerbaarheid in farynx- en ontlastingsmonsters te vergelijken, en om het voorkomen van besmettelijk virus in ontlastingsmonsters te beoordelen.

Verwacht resultaat en toekomstplannen:

Vanwege het relatieve gebrek aan gegevens over COVID-19 in specifieke pediatrische omgevingen, zal de voorgestelde studie belangrijke inzichten verschaffen in de hierboven geschetste klinisch en epidemiologisch relevante onderwerpen. De verkregen gegevens zullen dienen als basis voor vervolgonderzoeken op grote schaal naar het besmettelijke potentieel van darmuitscheiding van het virus en de maatregelen die nodig zijn voor verschillende kindervoorzieningen.

Testen op infectieuze eigenschappen van SARS-CoV-2-pathogenen die worden gedetecteerd in klinische monsters, waaronder met name ontlasting (en mogelijk nasofaryngeale uitstrijkjes), zullen worden uitgevoerd met behulp van permissieve cellijnen (VeroE6, CaCo2 of HCT116) onder geschikte kweekomstandigheden. De uitlezing zal gebaseerd zijn op de documentatie van celcytopathische effecten en expressie van subgenomisch mRNA met behulp van gevestigde RTQ-PCR-tests

Over het algemeen zal het verzamelen van monsters worden uitgevoerd op een enkel tijdstip bij elke patiënt, bij opname in het ziekenhuis. Binnen het prospectieve deel van het onderzoek zullen vervolgmonsters worden verzameld van patiënten met COVID-19 die virusuitscheiding in de ontlasting vertonen. Voor de beoordeling van cytopathische effecten en expressie van subgenomisch mRNA, zullen waar mogelijk verse monsters worden gebruikt. In alle andere gevallen worden de monsters ingevroren bij -80°C en op een later tijdstip geanalyseerd volgens een vastgesteld protocol.

Klinische betekenis:

Vanwege het ogenschijnlijk veel voorkomende voorkomen van langdurige intestinale SARS-CoV-2-uitscheiding bij kinderen, die mogelijk geen ziektesymptomen vertonen, is het van het allergrootste belang om te begrijpen of deze vermeende manier van virusoverdracht van klinisch en epidemiologisch belang is, als basis voor het ontwikkelen van passende beschermingsmaatregelen. Opheldering van de transmissiewijzen is van cruciaal belang voor de huidige en toekomstige benaderingen om de verspreiding van SARS-CoV-2 in te dammen.