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Ein neuartiges menschliches Coronavirus, das jetzt als Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) (früher HCoV-19 genannt) bezeichnet wird, trat Ende 2019 in Wuhan, China, auf und verursacht nun eine Pandemie.1 Wir analysierten die Aerosol- und Oberflächenstabilität von SARS-CoV-2 und verglichen es mit SARS-CoV-1, dem am engsten verwandten menschlichen Coronavirus.2

Wir bewerteten die Stabilität von SARS-CoV-2 und SARS-CoV-1 in Aerosolen und auf verschiedenen Oberflächen und schätzten ihre Zerfallsraten unter Verwendung eines Bayes’schen Regressionsmodells (siehe Abschnitt Methoden im ergänzenden Anhang, verfügbar mit dem vollständigen Text dieses Briefes unter NEJM.org ). SARS-CoV-2 nCoV-WA1-2020 (MN985325.1) und SARS-CoV-1 Tor2 (AY274119.3) wurden als Stämme verwendet. Aerosole (<5 µm), die SARS-CoV-2 (105,25 50% Gewebekultur-Infektionsdosis pro Milliliter) oder SARS-CoV-1 (106,75-7.00 TCID50 pro Milliliter) wurden unter Verwendung eines Dreistrahl-Collison-Verneblers erzeugt und in eine Goldberg-Trommel eingespeist, um eine aerosolisierte Umgebung zu erzeugen. Das Inokulum ergab Zyklusschwellenwerte zwischen 20 und 22, ähnlich denen, die in Proben aus den oberen und unteren Atemwegen beim Menschen beobachtet wurden.

Unsere Daten bestanden aus 10 experimentellen Bedingungen mit zwei Viren (SARS-CoV-2 und SARS-CoV-1) in fünf Umweltbedingungen (Aerosole, Kunststoff, Edelstahl, Kupfer und Pappe). Alle experimentellen Messungen werden als Mittelwerte für drei Replikate angegeben.

Abbildung 1.Abbildung 1. Lebensfähigkeit von SARS-CoV-1 und SARS-CoV-2 in Aerosolen und auf verschiedenen Oberflächen. Wie in Tafel A gezeigt, wird der Titer des aerosolisierten lebensfähigen Virus in einer infektiösen Gewebekulturdosis von 50% (TCID50) pro Liter Luft ausgedrückt. Viren wurden auf Kupfer, Pappe, Edelstahl und Kunststoff aufgebracht, die über 7 Tage bei 21 bis 23 ° C und 40% relativer Luftfeuchtigkeit gehalten wurden. Der Titer des lebensfähigen Virus wird als TCID50 pro Milliliter Sammelmedium ausgedrückt. Alle Proben wurden durch Endpunkttitration an Vero E6 Zellen quantifiziert. Diagramme zeigen die Mittelwerte und Standardfehler (𝙸 Balken) über drei Replikate hinweg. Wie in Tafel B gezeigt, zeigen Regressionsdiagramme den vorhergesagten Zerfall des Virustiters über die Zeit; Der Titer wird auf einer logarithmischen Skala aufgetragen. Punkte zeigen gemessene Titer und sind entlang der Zeitachse leicht jittert (d. h. Ihre horizontalen Positionen werden um einen kleinen zufälligen Betrag modifiziert, um die Überlappung zu verringern), um ein Überplotten zu vermeiden. Linien werden zufällig aus der gemeinsamen posterioren Verteilung der exponentiellen Zerfallsrate (negativ der Steigung) und des Abschnitts (anfänglicher Virustiter) gezogen, um den Bereich möglicher Zerfallsmuster für jede experimentelle Bedingung anzuzeigen. Es gab 150 Zeilen pro Panel, einschließlich 50 Zeilen aus jedem geplotteten Replikat. Wie in Tafel C gezeigt, zeigen die Diagramme die posteriore Verteilung für die Halbwertszeit des lebensfähigen Virus basierend auf den geschätzten exponentiellen Zerfallsraten des Virustiters. Die Punkte zeigen die posterioren Medianschätzungen an, und die schwarzen Linien zeigen ein glaubwürdiges Intervall von 95% an. Die Versuchsbedingungen sind nach der posterioren medianen Halbwertszeit von SARS-CoV-2 geordnet. Die gestrichelten Linien zeigen die Nachweisgrenze an, die 3,33 × 100,5 TCID50 pro Liter Luft für Aerosole, 100,5 TCID50 pro Milliliter Medium für Kunststoff, Stahl und Pappe und 101,5 TCID50 pro Milliliter Medium für Kupfer betrug.

SARS-CoV-2 blieb während der gesamten Dauer unseres Experiments (3 Stunden) in Aerosolen lebensfähig, wobei der infektiöse Titer von 103, 5 auf 102, 7 TCID50 pro Liter Luft sank. Diese Reduktion war ähnlich wie bei SARS-CoV-1 von 104, 3 auf 103.5 TCID50 pro Milliliter (Abbildung 1A).SARS-CoV-2 war auf Kunststoff und Edelstahl stabiler als auf Kupfer und Pappe, und lebensfähiges Virus wurde bis zu 72 Stunden nach dem Auftragen auf diese Oberflächen nachgewiesen (Abbildung 1A), obwohl der Virustiter stark reduziert war (von 103,7 auf 100,6 TCID50 pro Milliliter Medium nach 72 Stunden auf Kunststoff und von 103,7 auf 100,6 TCID50 pro Milliliter nach 48 Stunden auf Edelstahl). Die Stabilitätskinetik von SARS-CoV-1 war ähnlich (von 103,4 bis 100,7 TCID50 pro Milliliter nach 72 Stunden an Kunststoff und von 103,6 bis 100.6 TCID50 pro Milliliter nach 48 Stunden auf Edelstahl). Auf Kupfer wurde nach 4 Stunden kein lebensfähiges SARS-CoV-2 und nach 8 Stunden kein lebensfähiges SARS-CoV-1 gemessen. Auf Karton wurde nach 24 Stunden kein lebensfähiges SARS-CoV-2 und nach 8 Stunden kein lebensfähiges SARS-CoV-1 gemessen (Abbildung 1A).

Beide Viren hatten einen exponentiellen Abfall des Virustiters unter allen experimentellen Bedingungen, wie durch eine lineare Abnahme des log10TCID50 pro Liter Luft oder Milliliter Medium im Laufe der Zeit angezeigt (Abbildung 1B). Die Halbwertszeiten von SARS-CoV-2 und SARS-CoV-1 waren in Aerosolen ähnlich, mit medianen Schätzungen von etwa 1,1 bis 1,2 Stunden und 95% -Intervallen von 0,64 bis 2,64 für SARS-CoV-2 und 0,78 bis 2,43 für SARS-CoV-1 (Abbildung 1C und Tabelle S1 im ergänzenden Anhang). Die Halbwertszeiten der beiden Viren waren auch auf Kupfer ähnlich. Im Durchschnitt war die Halbwertszeit von SARS-CoV-2 länger als die von SARS-CoV-1. Die längste Lebensfähigkeit beider Viren war auf Edelstahl und Kunststoff; Die geschätzte mittlere Halbwertszeit von SARS-CoV-2 betrug ungefähr 5,6 Stunden auf Edelstahl und Kunststoff.8 stunden auf Kunststoff (Abbildung 1C). Die geschätzten Unterschiede in den Halbwertszeiten der beiden Viren waren gering, mit Ausnahme derjenigen auf Karton (Abbildung 1C). Einzelne Replikatdaten waren für Karton merklich „lauter“ (d. h. Es gab mehr Variationen im Experiment, was zu einem größeren Standardfehler führte) als für andere Oberflächen (Abb. S1 bis S5), daher raten wir zur Vorsicht bei der Interpretation dieses Ergebnisses.

Wir fanden heraus, dass die Stabilität von SARS-CoV-2 der von SARS-CoV-1 unter den getesteten experimentellen Umständen ähnlich war. Dies deutet darauf hin, dass Unterschiede in den epidemiologischen Eigenschaften dieser Viren wahrscheinlich auf andere Faktoren zurückzuführen sind, einschließlich hoher Viruslasten in den oberen Atemwegen und des Potenzials für mit SARS-CoV-2 infizierte Personen, das Virus asymptomatisch abzugeben und zu übertragen.3,4 Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Aerosol- und Fomitübertragung von SARS-CoV-2 plausibel ist, da das Virus in Aerosolen stundenlang und auf Oberflächen bis zu Tagen lebensfähig und infektiös bleiben kann (abhängig vom Inokulumabwurf). Diese Ergebnisse spiegeln diejenigen mit SARS-CoV-1 wider, bei denen diese Übertragungsformen mit nosokomialen Ausbreitungs- und Superverbreitungsereignissen verbunden waren,5 und sie liefern Informationen für Pandemieminderungsbemühungen.

Neeltje van Doremalen, Ph.D.
Trenton Bushmaker, B.Sc .
Nationales Institut für Allergie und Infektionskrankheiten, Hamilton, MT

Dylan H. Morris, M.Phil.
Universität von Princeton, Princeton, NJ

Myndi G. Holbrook, B.Sc .
Nationales Institut für Allergie und Infektionskrankheiten, Hamilton, MT

Amandine Gamble, Ph.D.
Universität von Kalifornien, Los Angeles, Los Angeles, CA

Brandi N. Williamson, MD
Nationales Institut für Allergie und Infektionskrankheiten, Hamilton, MT

Azaibi Tamin, Ph.D.
Jennifer L. Harcourt, Ph.D.
Natalie J. Thornburg, Ph.D.
Susan I. Gerber, MD
Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten, Atlanta, GA

James O. Lloyd-Smith, Ph.D.
Universität von Kalifornien, Los Angeles, Los Angeles, CA, Bethesda, MD

Emmie de Wit, Ph.D.
Vincent J. Munster, Ph.D.
National Institute of Allergy and Infectious Diseases, Hamilton, MT

Die Ergebnisse und Schlussfolgerungen in diesem Brief sind die der Autoren und geben nicht unbedingt die offizielle Position der Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten (CDC) wieder. Namen bestimmter Anbieter, Hersteller oder Produkte sind für die öffentliche Gesundheit und zu Informationszwecken enthalten; Die Aufnahme bedeutet nicht die Billigung der Anbieter, Hersteller oder Produkte durch die CDC oder das Department of Health and Human Services.

Dieser Brief wurde am 17.März 2020 unter NEJM.org .

Dr. van Doremalen, Mr. Bushmaker und Mr. Morris haben gleichermaßen zu diesem Brief beigetragen.