COG-UK Project Hospital-Debut Covid-19 Infections Study (COG-UK HOCI)

Sjukhus anses utgöra en stor risk för spridning av infektioner trots att det finns skyddsåtgärder. Under normala omständigheter kan personalen få och överföra infektioner, men hälsopåverkan av sjukhusinfektion är störst hos utsatta patienter. För COVID-19, liksom SARS-CoV, MERS-CoV och Ebola-virus, utgör risken för sjukhusspridning av infektion en ytterligare och betydande hälsorisk för vårdpersonal (HCW). Under epidemier kompliceras normal praxis för förebyggande och kontroll av infektioner (IPC) ytterligare av svårigheterna att särskilja infektioner från samhället och sjukhus. Detta kan leda till felaktig identifiering av nosokomial överföring, vilket involverar onödiga IPC-ansträngningar, medan sanna nosokomiala överföringar missas och därigenom utsätta patienter och HCW i ökad risk.

Det finns nu goda bevis för att genomsekvensering av epidemiska virus, tillsammans med standard IPC, bättre utesluter nosokomiala överföringar och, beroende på virus, bättre identifierar överföringsvägar, än IPC enbart1-3. Hittills har alla studier varit retrospektiva. Utvecklingen av snabba nanopore-sekvenseringsmetoder möjliggör dock identifiering av potentiellt länkade eller olänkade virus inom 24-48 timmar: denna tidsskala är tillräckligt kort för att informera kliniska IPC-beslut i nära realtid. Även om COVID-19 har en låg mutationsfrekvens som uppskattas till cirka 2,5 förändringar per genom och månad, är det allmänt överens om att det nu finns tillräcklig viral mångfald för att identifiera var patient- och personalinfektioner som uppenbarligen är samlade i tid och rum, i själva verket beror på olika genotyper av covid-194. Sådan information skulle snabbt utesluta nosokomial överföring som orsak till klustret, minska behovet av IPC-intervention och ge vårdpersonal en försäkran om att IPC-åtgärder inklusive personlig skyddsutrustning (PPE) inte hade brutits. Bekräftelse av covid-19-överföring till patienter och vårdpersonal kan dock vara svårare med en enda observerad mutation mellan två genom som möjligen representerar allt mellan en och tio överföringar. Identiska genom kommer inte nödvändigtvis att ge bevis för ett samband mellan två fall. Genom att placera genotyper som upptäcks inom ramen för alla de genotyper som upptäcks inom sjukhusmiljön, det omgivande samhället och COG-UK som helhet, kan det vara möjligt att postulera nosokomial överföring där jämförelsevis ovanliga genotyper uppenbarligen är sammanlänkade eller grupperar sig i tid och rum .

COG-UK-initiativet, som syftar till att sekvensera så många COVID-19-virus som möjligt över hela Storbritannien, ger således en viktig och unik möjlighet att testa om viral sekvensdata produceras i nära realtid, förutom att tillhandahålla värdefull information för allmänheten hälsoplanering, skulle också kunna minska osäkerheten kring nosokomiala överföringshändelser, bättre målinrikta IPC-insatser, förbättra sjukhusens funktion och minska sjukhusens roll som en infektionskälla för samhället.

För att ta itu med detta föreslår utredarna en tilläggsstudie, COG-UK HOCI. COG-UK HOCI kommer att dra fördel av COG-UK-designen, med sin blandade modell av mindre sekvenseringsnav som ligger nära sjukhus och en stor centraliserad hub som sekvenserar de flesta virus, för att identifiera inte bara om snabb viral sekvensering är användbar för patienthantering utan även hur tidskritisk detta kan vara; omloppstider för sekvensdata från den centrala hubben är sannolikt längre (5-7 dagar) än de från lokala sekvenseringshubbar (<48 timmar).

COG-UK HOCI, genom att definiera och rapportera covid-19 genotypfrekvenser inom sina deltagande sjukhus, jämfört med de i det bredare samhället, kommer också att ha potential att övervinna några av de inneboende hindren för att identifiera de troliga källorna till HOCI. De data som genereras kommer att ge en så korrekt bild som möjligt, med tanke på begränsningarna av den virala genetiska mångfalden, av antalet covid-19-infektioner som förvärvas genom nosokomial överföring och var dessa överföringar sker. Medan COG-UK kommer att tillhandahålla data om användbarheten av viral genomik för nationell folkhälsoplanering, kommer COG-UK HOCI att kvantifiera användbarheten av samma data för lokal hantering av nosokomial infektion, huruvida de observerade fördelarna är tidsberoende och ger de bästa uppskattningarna av hur virussekvensdata kan användas för att kvantifiera HOCI.

Resultaten från COG-UK HOCI kommer ytterligare att informera beslut om den sannolika framtida användningen av viral genomsekvensering för hantering av epidemier och pandemier och hur den bäst kan organiseras, centraliseras eller diversifieras för att ge maximal effekt.

Det övergripande syftet med denna studie är att fastställa användbarheten av hel-genomsekvensering för att ge ytterligare insikt om sjukhusdebuterade COVID-19-infektioner (HOCI) som i sin tur kan optimera IPC-åtgärder. Dessutom syftar projektet till att tillhandahålla tidiga data för att hjälpa till att kvantifiera HOCI-händelser och var dessa inträffar. Dessa kommer att bidra till planering på lokal förtroendenivå och till förståelsen av HOCI:s roll när det gäller att bidra till covid-19-utfall och spridning.

Specifikt kommer studien att avgöra vilken roll realtidstillgängligheten av COVID-19-sekvensdata spelar:

• I samband med rutinmässiga IPC-data, för att identifiera och karakterisera HOCI
• Att identifiera och karakterisera HOCI som inte tidigare identifierats av rutinmässiga IPC-data
• För att generera uppskattat antal HOCI och var dessa förekommer
• För att identifiera kopplade HOCI och sjukhusutbrott
• Att identifiera sätt att minska förekomsten av HOCI
• Vid optimering av IPC-åtgärder, t.ex. genom att minska behovet av extra städning, stängning av avdelningar etc där ett sjukhusutbrott är uteslutet
• Vid förändrad arbetsbelastning, t.ex. genom att minska behovet av extra städning, stängning av avdelningar etc där ett sjukhusutbrott är uteslutet. Förstärkning av dessa tillvägagångssätt kommer utredarna att mäta om ovanstående påverkas av tiden till sekvensdataresultat.

COG-UK HOCI är en fas III prospektiv, interventionell, kohort, överlägsenhetsstudie.

Allokering till antingen snabb lokal sekvensering (ca.24-48h) eller brist på snabb lokal sekvensering (dvs via Wellcome Sanger Institute vid >96h) kommer att bero på tidpunkten för studien (se tidslinjer).

Föreslagen studietid: 12 månader; bestående av 6 månaders installation, baslinjedatainsamling, interventionell datainsamling) och upp till 6 månaders datarensning, dataanalys och rapportering.