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Un nuovo coronavirus umano che ora è chiamato coronavirus respiratorio acuto grave 2 (SARS-CoV-2) (precedentemente chiamato HCoV-19) è emerso a Wuhan, in Cina, alla fine del 2019 e sta causando una pandemia.1 Abbiamo analizzato l’aerosol e la stabilità superficiale di SARS-CoV-2 e lo abbiamo confrontato con SARS-CoV-1, il coronavirus umano più strettamente correlato.2

Abbiamo valutato la stabilità del SARS-CoV-2 e la SARS-CoV-1 in aerosol e su superfici diverse, e stima che il loro tasso di decadimento utilizzando un Bayesiano modello di regressione (vedere la sezione Metodi dell’Appendice Supplementare, disponibile con il testo completo della lettera a NEJM.org). SARS-CoV-2 nCoV-aste wa1-2020 (MN985325.1) e la SARS-CoV-1 Tor2 (AY274119.3) sono stati i ceppi utilizzati. Aerosol (<5 µm) contenenti SARS-CoV-2 (105,25 50% dose infettiva di coltura tissutale per millilitro) o SARS-CoV-1 (106,75-7.00 TCID50 per millilitro) sono stati generati con l’uso di un nebulizzatore Collison a tre getti e immessi in un tamburo Goldberg per creare un ambiente aerosolizzato. L’inoculo ha portato a valori di soglia del ciclo compresi tra 20 e 22, simili a quelli osservati nei campioni ottenuti dal tratto respiratorio superiore e inferiore nell’uomo.

I nostri dati consistevano in 10 condizioni sperimentali che coinvolgevano due virus (SARS-CoV-2 e SARS-CoV-1) in cinque condizioni ambientali (aerosol, plastica, acciaio inossidabile, rame e cartone). Tutte le misurazioni sperimentali sono riportate come mezzi su tre repliche.

Figura 1.Figura 1. Vitalità di SARS-CoV – 1 e SARS-CoV-2 in aerosol e su varie superfici.

Come mostrato nel pannello A, il titolo del virus vitale aerosolizzato è espresso in 50% dose infettiva di coltura tissutale (TCID50) per litro d’aria. I virus sono stati applicati a rame, cartone, acciaio inossidabile e plastica mantenuti a 21-23°C e 40% di umidità relativa in 7 giorni. Il titolo del virus vitale è espresso come TCID50 per millilitro di mezzo di raccolta. Tutti i campioni sono stati quantificati mediante titolazione del punto finale su cellule Vero E6. I grafici mostrano i mezzi e gli errori standard (bars bars) su tre repliche. Come mostrato nel pannello B, i grafici di regressione indicano il decadimento previsto del titolo del virus nel tempo; il titolo è tracciato su una scala logaritmica. I punti mostrano i titoli misurati e sono leggermente agitati (cioè, le loro posizioni orizzontali sono modificate da una piccola quantità casuale per ridurre la sovrapposizione) lungo l’asse del tempo per evitare di sovrapporre. Le linee sono estrazioni casuali dalla distribuzione posteriore articolare del tasso di decadimento esponenziale (negativo della pendenza) e intercetta (titolo iniziale del virus) per mostrare la gamma di possibili modelli di decadimento per ogni condizione sperimentale. C’erano 150 linee per pannello, tra cui 50 linee da ogni replica tracciata. Come mostrato nel pannello C, le trame di violino indicano la distribuzione posteriore per l’emivita del virus vitale in base ai tassi di decadimento esponenziale stimati del titolo del virus. I punti indicano le stime mediane posteriori e le linee nere indicano un intervallo credibile del 95%. Le condizioni sperimentali sono ordinate in base all’emivita mediana posteriore di SARS-CoV-2. Le linee tratteggiate indicano il limite di rilevamento, che era 3,33×100,5 TCID50 per litro di aria per aerosol, 100,5 TCID50 per millilitro di mezzo per plastica, acciaio e cartone e 101,5 TCID50 per millilitro di mezzo per rame.

SARS-CoV-2 è rimasto vitale negli aerosol per tutta la durata del nostro esperimento (3 ore), con una riduzione del titolo infettivo da 103,5 a 102,7 TCID50 per litro d’aria. Questa riduzione è stata simile a quella osservata con SARS-CoV-1, da 104,3 a 103.5 TCID50 per millilitro (Figura 1A).

SARS-CoV-2 era più stabile in plastica e acciaio, di rame e di cartone, e valida virus è stato rilevato fino a 72 ore dopo l’applicazione di tali superfici (Figura 1A), anche se il titolo di virus è stato notevolmente ridotto (da 103.7 a 100.6 TCID50 per millilitro di media dopo 72 ore in plastica e da 103.7 a 100.6 TCID50 per millilitro, dopo 48 ore di acciaio inossidabile). La cinetica di stabilità di SARS-CoV-1 era simile (da 103,4 a 100,7 TCID50 per millilitro dopo 72 ore su plastica e da 103,6 a 100.6 TCID50 per millilitro dopo 48 ore su acciaio inossidabile). Sul rame, non è stato misurato alcun SARS-CoV-2 vitale dopo 4 ore e non è stato misurato alcun SARS-CoV-1 vitale dopo 8 ore. Su cartone, non è stato misurato alcun SARS-CoV-2 vitale dopo 24 ore e non è stato misurato alcun SARS-CoV-1 vitale dopo 8 ore (Figura 1A).

Entrambi i virus hanno avuto un decadimento esponenziale del titolo del virus in tutte le condizioni sperimentali, come indicato da una diminuzione lineare del log10TCID50 per litro di aria o millilitro di mezzo nel tempo (Figura 1B). Le emivita di SARS-CoV-2 e SARS-CoV-1 erano simili negli aerosol, con stime medie di circa 1,1-1,2 ore e intervalli credibili al 95% di 0,64-2,64 per SARS-CoV-2 e 0,78-2,43 per SARS-CoV-1 (Figura 1C e Tabella S1 nell’appendice supplementare). Le emivita dei due virus erano simili anche sul rame. Su cartone, l’emivita di SARS-CoV-2 era più lunga di quella di SARS-CoV-1. La vitalità più lunga di entrambi i virus era su acciaio inossidabile e plastica; l’emivita mediana stimata di SARS-CoV-2 era di circa 5,6 ore su acciaio inossidabile e 6.8 ore su plastica (Figura 1C). Le differenze stimate nell’emivita dei due virus erano piccole, ad eccezione di quelle su cartone (Figura 1C). I singoli dati di replica erano notevolmente “più rumorosi” (cioè, c’era più variazione nell’esperimento, con conseguente errore standard più grande) per il cartone che per altre superfici (Fig. S1 attraverso S5), quindi consigliamo cautela nell’interpretare questo risultato.

Abbiamo scoperto che la stabilità di SARS-CoV-2 era simile a quella di SARS-CoV-1 nelle circostanze sperimentali testate. Ciò indica che le differenze nelle caratteristiche epidemiologiche di questi virus derivano probabilmente da altri fattori, tra cui alte cariche virali nel tratto respiratorio superiore e il potenziale per le persone infette da SARS-CoV-2 di spargere e trasmettere il virus mentre sono asintomatici.3,4 I nostri risultati indicano che la trasmissione di aerosol e fomite di SARS-CoV-2 è plausibile, poiché il virus può rimanere vitale e infettivo negli aerosol per ore e su superfici fino a giorni (a seconda del capannone dell’inoculo). Questi risultati fanno eco a quelli con SARS-CoV-1, in cui queste forme di trasmissione erano associate a eventi di diffusione nosocomiale e super-diffusione,5 e forniscono informazioni per gli sforzi di mitigazione della pandemia.

Neeltje van Doremalen, Ph. D.
Trenton Bushmaker, B.Sc.
Istituto Nazionale di allergia e malattie infettive, Hamilton, MT

Dylan H. Morris, M. Phil.
Università di Princeton, Princeton, NJ

Myndi G. Holbrook, B.Sc.
Istituto Nazionale di allergia e malattie infettive, Hamilton, MT

Amandine Gamble, Ph. D.
Università di California, Los Angeles, Los Angeles, CA

Brandi N. Williamson, M. P. H.
Istituto Nazionale di Allergie e Malattie Infettive, Hamilton, MT

Azaibi Tamin, Ph. D.
Jennifer L. Harcourt, Ph. D.
Natalie J. Thornburg, Ph. D.
Susan I. Gerber, M. D.
Centers for Disease Control and Prevention, Atlanta, GA

James O. Lloyd-Smith, Ph. D.
Università di California, Los Angeles, Los Angeles, CA, Bethesda, MD

Emmie de Wit, Ph. D.
Vincent J. Munster, Ph. D.
Istituto Nazionale di allergia e malattie infettive, Hamilton, MT

I risultati e le conclusioni di questa lettera sono quelli degli autori e non rappresentano necessariamente la posizione ufficiale dei Centers for Disease Control and Prevention (CDC). I nomi di fornitori, produttori o prodotti specifici sono inclusi per scopi di salute pubblica e informativi; l’inclusione non implica l’approvazione dei fornitori, produttori o prodotti da parte del CDC o del Dipartimento della salute e dei servizi umani.

Questa lettera è stata pubblicata il 17 marzo 2020, alle NEJM.org.

Il Dr. van Doremalen, il signor Bushmaker e il signor Morris hanno contribuito ugualmente a questa lettera.