Домашнее исследование COVID-19, бремени гриппа и RSV, динамики передачи и вирусного взаимодействия в Южной Африке (PHIRST-C)

Предыстория и обоснование: 31 декабря 2019 г. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) была предупреждена о группе случаев пневмонии неизвестной этиологии у пациентов в городе Ухань, провинция Хубэй, Китай, которые неделю спустя были отнесены к новому коронавирусу. (тяжелый острый респираторный синдром коронавирус 2: SARS-CoV-2). Учитывая его быстрое глобальное распространение, 11 марта 2020 года ВОЗ объявила, что вспышка SARS-CoV-2 соответствует критериям пандемии. К середине апреля 2020 г. в 210 странах и территориях было лабораторно подтверждено более 2,5 млн случаев заболевания и более 170 000 случаев смерти.

Вирус гриппа является причиной ежегодного повышения заболеваемости и смертности во всем мире. В Южной Африке ежегодные эпидемии сезонного гриппа происходят в зимние месяцы (май-октябрь, с пиком передачи в июне-июле) и приводят в среднем к 19 миллионам случаев симптоматической инфекции, 128 000 тяжелых случаев и 11 000 смертей в год.

Респираторно-синцитиальный вирус человека (РСВ) является наиболее частой причиной острых инфекций нижних дыхательных путей у детей, особенно среди детей младше 3 месяцев. В Южной Африке РСВ циркулирует в течение всего года, пик передачи обычно приходится на февраль-апрель. Тем не менее, согласно данным систематического вирусологического надзора, в 2020 году в Южной Африке ожидается отсроченная передача РСВ. Это может привести к сопутствующей пиковой передаче SARS-CoV-2, гриппа и РСВ в стране.

Заболеваемость ВИЧ в Южной Африке остается высокой. Точно так же показатели туберкулеза легких (ЛТБ) с сопутствующим поражением легочной ткани остаются устойчиво высокими, несмотря на согласованные национальные усилия. Инфекции ВИЧ и ЛТБ связаны с повышенным риском тяжелого течения заболевания (т. е. госпитализации и смерти) после инфицирования распространенными респираторными патогенами, включая грипп и РСВ, даже среди лиц, получающих антиретровирусную терапию.

Понимание бремени сообщества, потенциала передачи и клинических особенностей заболевания, связанного с инфекцией SARS-CoV-2, имеет решающее значение для разработки и продолжительности мер по сдерживанию и смягчению последствий как на местном, так и на глобальном уровне. Точная оценка факторов риска передачи в сообществе, приобретения и продолжительности заразности имеет решающее значение для информирования руководства по мерам общественного здравоохранения по ограничению передачи, а также моделей для прогнозирования эпидемий для этой и потенциальных будущих эпидемий. Кроме того, факторы, характерные для Южной Африки и стран Африки к югу от Сахары (ЮСА), такие как ВИЧ, туберкулез, высокая доля детей в населении, недоедание и ограниченные ресурсы здравоохранения, могут повлиять как на динамику передачи, прогрессирование и прогноз атипичной пневмонии. -заболевание CoV-2; а также нагрузка на систему здравоохранения и общество.

Принимая во внимание, что знания о трансмиссивности и клинических особенностях SARS-CoV-2 были получены с момента его появления, несколько ключевых вопросов, связанных с естественным течением вируса, остаются без ответа, особенно в африканском контексте. В частности, уровень заболеваемости в сообществе по возрасту, роль детей в передаче инфекции в сообществе и в домашнем хозяйстве, фракция бессимптомных инфицированных, роль бессимптомных лиц в передаче, взаимодействие SARS-CoV-2 с другими распространенными респираторными патогенами, такими как грипп и RSV, риск повторного заражения SARS-CoV-2 и корреляция между подтвержденной ПЦР инфекцией и серологическим ответом среди прочего остаются плохо изученными. Важно отметить, что влияние ВИЧ-инфекции на передачу и тяжесть заболевания, связанного с инфекцией SARS-CoV-2, неизвестно. В Южной Африке распространенность ВИЧ среди населения в целом составляет примерно 15%, что составляет более 7 миллионов человек, из которых более 5 миллионов проходят антиретровирусную терапию.

Цель: исследование в городских и сельских районах Южной Африки направлено на то, чтобы охарактеризовать общественное бремя (включая клинические признаки) и трансмиссивность SARS-CoV-2 в контексте функционального ответа антител. Кроме того, будет оцениваться влияние взаимодействия SARS-CoV-2 с вирусом гриппа и РСВ на тяжесть заболевания и динамику передачи. Это будет осуществляться на ранней стадии эпидемии в Южной Африке.

Основные цели:

1. Для оценки бремени SARS-CoV-2 в сообществе, в том числе:

   1.1 заболеваемость инфекцией SARS-CoV-2 среди населения, определяемая с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР) и серологических анализов; 1.2 корреляция между людьми с сероконверсией по SARS-CoV-2 и положительным результатом ПЦР; 1.3 инкубационный период и симптоматическая фракция, связанная с инфекцией SARS-CoV-2; 1.4 спектр тяжести, связанный с симптоматическими инфекциями; 1.5 доля лиц с симптомами инфекции, обратившихся за медицинской помощью; и 1.6 влияние взаимодействия SARS-CoV-2 с гриппом и РСВ на тяжесть заболевания.

2. Оценить динамику передачи инфекций SARS-CoV-2 среди населения, в том числе:

2.1 оценка бытового риска вторичной инфекции (SIR) SARS-CoV-2, времени возникновения и продолжительности выделения; 2.2 оценка вероятности передачи инфекции SARS-CoV-2 между людьми (как с симптомами, так и с бессимптомным/предсимптомным течением) в домашнем хозяйстве и, возможно, в сообществе; 2.3 оценка эффективного числа размножения SARS-CoV-2 (Rt) и его изменения во времени в сообществе; и 2.4 влияние взаимодействия SARS-CoV-2 с гриппом и РСВ на динамику передачи.

Методы. Проспективное когортное исследование на уровне домохозяйств будет проведено в одном сельском и одном городском сообществе, расположенных в провинции Мпумаланга (пункт демографического наблюдения Азенкур) и Северо-Западной провинции (Клерксдорп) соответственно. Исследование будет проводиться в течение 14 месяцев интенсивного наблюдения (с июля 2020 г. по август 2021 г.), а постинтенсивное наблюдение будет продолжаться еще 16 месяцев (до декабря 2022 г.).

Двести дворов; 100 на участок с ожидаемым средним числом членов домохозяйства 5, что дает 1000 участников исследования всех возрастов; будут выбраны случайным образом из списка 327 домохозяйств, которые участвовали и успешно завершили 10-месячный период наблюдения в исследовании, аналогичном предложенному в настоящее время, но направленном на бремя сообщества и динамику передачи гриппа, респираторно-синцитиального вируса и других респираторных патогенов. (исследование PHIRST, проведенное в течение 2016-2018 гг. в тех же двух сообществах). Предоставленные домохозяйства будут повторно оценены на соответствие критериям участия в исследовании (т. е. минимум 3 члена домохозяйства и не менее 80% членов домохозяйства, дающих согласие на участие). Домохозяйства в исследовании PHIRST 2016–2018 гг. были идентифицированы по случайно выбранным географическим координатам в двух сообществах. Исходные характеристики для этой когорты уже доступны и будут повторно установлены после получения согласия. Также будут зачислены давшие согласие члены домохозяйства, которые вошли в домохозяйство после завершения исследования PHIRST 2016–2018 гг. Каждое домохозяйство и член домохозяйства будут переписаны, а статус ВИЧ-инфекции и уровень иммуносупрессии у ВИЧ-инфицированных лиц будут оценены (если они неизвестны) у давших согласие лиц.

Каждый член домохозяйства будет наблюдаться два раза в неделю в течение интенсивного периода наблюдения (12 месяцев) исследования. В течение этого периода образцы из верхних дыхательных путей будут собираться независимо от наличия симптомов, а данные об основных симптомах, обращении за медицинской помощью, госпитализации и смерти будут фиксироваться при каждом последующем посещении в базе данных в режиме реального времени на основе планшета REDCap. Образцы дыхательных путей будут протестированы с помощью полимеразной цепной реакции с обратной транскриптазой в реальном времени (rRT-PCR) на SARS-CoV-2, грипп и RSV, а выбранные образцы будут культивированы и секвенированы. Всем участникам исследования при включении в исследование и каждый последующий месяц будет задаваться вопросник о риске инфицирования. Сыворотки будут собираться при зачислении и каждые 2 месяца в течение 12-месячного интенсивного периода наблюдения у всех участников. Кроме того, сыворотки будут собираться каждые 2 месяца в течение еще 6 месяцев после 12-месячного интенсивного периода наблюдения у участников исследования, у которых был положительный результат на SARS-CoV-2 с помощью рОТ-ПЦР на образцах из дыхательных путей в 14, 16 и 18 лет. месяцев и от всех участников исследования через 18 месяцев. Сыворотки будут проверены на наличие антител к SARS-CoV-2, гриппу и РСВ. Носимые датчики приближения будут развернуты в каждом доме на 8-12 дней в течение 6-месячного интенсивного периода наблюдения.

Воздействие: это исследование предоставит важную информацию о естественной истории вируса, которая повлияет на решения об оптимальных стратегиях сдерживания и смягчения последствий текущих и потенциальных будущих эпидемий SARS-CoV-2 на местном, региональном и глобальном уровнях.