Articles

Aerozol i stabilność powierzchni SARS-COV-2 w porównaniu z SARS-COV-1

do edytora:

nowy ludzki koronawirus, który jest teraz nazywany ciężkim ostrym zespołem oddechowym koronawirus 2 (SARS-COV-2) (wcześniej nazywany HCoV-19) pojawił się w Wuhan W Chinach pod koniec 2019 roku i powoduje obecnie pandemię.1 przeanalizowaliśmy aerozol i stabilność powierzchniową SARS-CoV-2 i porównaliśmy ją z SARS-CoV-1, najściślej spokrewnionym ludzkim koronawirusem.2

oceniliśmy stabilność SARS-CoV-2 i SARS-CoV-1 w aerozolach i na różnych powierzchniach i oszacowaliśmy ich szybkość rozpadu za pomocą modelu regresji bayesowskiej (patrz rozdział metody w dodatku uzupełniającym, dostępny z pełnym tekstem tego listu pod adresem NEJM.org). szczepy SARS-COV-2 NCOV-WA1-2020 (MN985325.1) i SARS-Cov-1 Tor2 (AY274119.3) były stosowane. Aerozole (<5 µm) zawierające SARS-COV-2 (105,25 50% zakaźnej dawki w hodowli tkankowej na mililitr) lub SARS-COV-1 (106,75-7.00 TCID50 na mililitr) zostały wygenerowane za pomocą trójjetowego nebulizatora Collison i wprowadzone do bębna Goldberga w celu utworzenia aerozolizowanego środowiska. Inokulum spowodowało wartości progowe cyklu między 20 a 22, podobne do tych obserwowanych w próbkach uzyskanych z górnych i dolnych dróg oddechowych u ludzi.

nasze dane obejmowały 10 warunków eksperymentalnych z udziałem dwóch wirusów (SARS-CoV-2 i SARS-CoV-1) w pięciu warunkach środowiskowych (aerozole, plastik, stal nierdzewna, miedź i tektura). Wszystkie eksperymentalne pomiary są podawane jako średnia w trzech replikatach.

Rysunek 1.Rysunek 1. Żywotność SARS-COV-1 i SARS-COV – 2 w aerozolach i na różnych powierzchniach.

Jak pokazano w panelu a, miano aerozolizowanego żywotnego wirusa wyraża się w 50% dawce zakaźnej w hodowli tkankowej (TCID50) na litr powietrza. Wirusy nanoszono na miedź, karton, stal nierdzewną i tworzywo sztuczne utrzymywane w temperaturze od 21 do 23°C i 40% wilgotności względnej przez 7 dni. Miano żywotnego wirusa wyraża się jako TCID50 na mililitr pożywki pobieranej. Wszystkie próbki oznaczono ilościowo przez miareczkowanie punktu końcowego na komórkach Vero E6. Wykresy pokazują średnie i standardowe błędy (𝙸bary) w trzech replikacjach. Jak pokazano w Panelu B, wykresy regresji wskazują przewidywany spadek miana wirusa w czasie; miana jest wykreślana w skali logarytmicznej. Punkty pokazują zmierzone miana i są lekko roztrzęsione (tj. ich poziome pozycje są modyfikowane przez małą losową ilość w celu zmniejszenia nakładania się) wzdłuż osi czasu, aby uniknąć nadmiernego planowania. Linie są losowane ze wspólnego tylnego rozkładu wykładniczego szybkości rozpadu (ujemnego nachylenia) i przechwytywania (początkowego miana wirusa), aby pokazać zakres możliwych wzorców rozpadu dla każdego warunku eksperymentalnego. Na panel przypadało 150 linii, w tym 50 linii z każdego wykresu. Jak pokazano w panelu C, wykresy violin wskazują tylną dystrybucję okresu półtrwania żywotnego wirusa w oparciu o szacowane wykładnicze szybkości rozpadu miana wirusa. Kropki wskazują tylną medianę, a czarne linie wskazują 95% wiarygodnego odstępu. Warunki doświadczalne są uporządkowane według tylnego mediany okresu półtrwania SARS-COV-2. Linie przerywane wskazują granicę wykrywalności, która wynosiła 3,33×100,5 TCID50 na litr powietrza dla aerozoli, 100,5 TCID50 na mililitr medium dla plastiku, stali i tektury oraz 101,5 TCID50 na mililitr medium dla miedzi.

SARS-COV-2 pozostał żywy w aerozolach przez cały czas trwania naszego eksperymentu (3 godziny), ze zmniejszeniem miana zakaźnego z 103,5 do 102,7 TCID50 na litr powietrza. Zmniejszenie to było podobne do obserwowanego w przypadku SARS-COV-1, z 104,3 do 103.5 TCID50 na mililitr (rysunek 1A).

SARS-COV-2 był bardziej stabilny na plastiku i stali nierdzewnej niż na miedzi i tekturze, a żywotny wirus wykryto do 72 godzin po nałożeniu na te powierzchnie (Fig.1A), chociaż miano wirusa zostało znacznie zmniejszone (ze 103,7 do 100,6 TCID50 na mililitr medium po 72 godzinach na plastiku i od 103,7 do 100,6 TCID50 na mililitr po 48 godzinach na stali nierdzewnej). Kinetyka stabilności SARS-CoV-1 była podobna (od 103,4 do 100,7 TCID50 na mililitr po 72 godzinach na plastiku i od 103,6 do 100.6 TCID50 na mililitr po 48 godzinach na stali nierdzewnej). W przypadku miedzi nie mierzono żywotnych SARS-CoV-2 Po 4 godzinach i nie mierzono żywotnych SARS-COV-1 po 8 godzinach. Na tekturze nie mierzono żywotnych SARS-CoV-2 po 24 godzinach i nie mierzono żywotnych SARS-COV-1 po 8 godzinach (rycina 1a).

oba wirusy miały wykładniczy zanik miana wirusa we wszystkich warunkach doświadczalnych, na co wskazuje liniowy spadek log10TCID50 na litr powietrza lub mililitr pożywki w czasie (Fig. 1B). Okres półtrwania SARS-COV-2 i SARS-CoV-1 był podobny w aerozolach, z medianą szacowaną na około 1,1 do 1,2 godziny I 95% wiarygodnych odstępów od 0,64 do 2,64 dla SARS-COV-2 i 0,78 do 2,43 dla SARS-COV-1 (Rysunek 1C i tabela S1 w dodatku uzupełniającym). Okres półtrwania tych dwóch wirusów był również podobny w przypadku miedzi. Na tekturze okres półtrwania SARS-COV-2 był dłuższy niż SARS-COV-1. Najdłuższa żywotność obu wirusów była w przypadku stali nierdzewnej i tworzyw sztucznych; szacowany średni okres półtrwania SARS-COV-2 wynosił około 5,6 godziny w przypadku stali nierdzewnej i 6.8 godzin na plastiku (rys. 1C). Szacowane różnice w okresie półtrwania dwóch wirusów były niewielkie, z wyjątkiem tych na tekturze (rycina 1C). Poszczególne dane replikacji były zauważalnie „głośniejsze” (tj. w eksperymencie było więcej różnic, co skutkowało większym standardowym błędem) dla tektury niż dla innych powierzchni (rys. S1 do S5), dlatego zalecamy ostrożność w interpretacji tego wyniku.

odkryliśmy, że stabilność SARS-COV-2 była podobna do stabilności SARS-COV-1 w badanych warunkach eksperymentalnych. Wskazuje to, że różnice w cechach epidemiologicznych tych wirusów prawdopodobnie wynikają z innych czynników, w tym wysokiego miana wirusa w górnych drogach oddechowych i możliwości rozrzucenia i przeniesienia wirusa przez osoby zakażone SARS-COV-2 bezobjawowo.3,4 nasze wyniki wskazują, że transmisja SARS-CoV-2 w aerozolu i fomicie jest prawdopodobna, ponieważ wirus może pozostać żywotny i zakaźny w aerozolach przez wiele godzin i na powierzchniach do dni (w zależności od szopy inokulum). Wyniki te odzwierciedlają wyniki SARS-CoV-1, w których te formy transmisji były związane z rozprzestrzenianiem się szpitali i zdarzeniami nadprzestrzennymi, 5 i dostarczają informacji na potrzeby działań łagodzących pandemię.

Neeltje van Doremalen, Ph. D.
Trenton Bushmaker, B.Sc.
National Institute of Allergy and Infectious Diseases, Hamilton, MT

Dylan H. Morris, M. Phil.
Princeton University, Princeton, NJ

Myndi G. Holbrook, B.Sc.
National Institute of Allergy and Infectious Diseases, Hamilton, MT

Amandine Gamble, Ph. D.
University of California, Los Angeles, Los Angeles, CA

Brandi N. Williamson, M. P. H.
National Institute of Allergy and Infectious Diseases, 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.
University of California, 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

wspierane przez wewnętrzny program badawczy Narodowego Instytutu Alergii i Chorób Zakaźnych, National Institutes of Health oraz przez kontrakty agencji Defense Advanced Research Projects (DARPA PREEMPT No., do Dr. Lloyd-Smith and Gamble), od National Science Foundation (DEB-1557022, do Dr. Lloyd-Smith) oraz od strategicznego programu badań i rozwoju środowiska Departamentu Obrony (SERDP, RC-2635, do Dr. Lloyd-Smith).

formularze udostępniane przez autorów są dostępne wraz z pełnym tekstem niniejszego pisma pod adresem NEJM.org.

ustalenia i wnioski zawarte w niniejszym piśmie są wynikami autorów i niekoniecznie reprezentują oficjalne stanowisko Centers for Disease Control and Prevention (CDC). Nazwy konkretnych dostawców, producentów lub produktów są uwzględniane w celach Zdrowia Publicznego i informacyjnych; włączenie nie oznacza poparcia dostawców, producentów lub produktów przez CDC lub Departament Zdrowia i usług ludzkich.

list ten został opublikowany 17 marca 2020 roku, w NEJM.org.

Dr. van Doremalen, Pan Bushmaker i Pan Morris przyczynili się w równym stopniu do tego listu.

5 referencji

  1. 1. Coronavirus disease (covid-2019) situation reports. Genewa: Światowa Organizacja Zdrowia, 2020 (https://www.who.int/emergencies/diseases/novel-coronavirus-2019/situation-reports/).

      Google Scholar
  2. 2. Wu a, Peng y, Huang B i in. Skład genomu i dywergencja nowego koronawirusa (2019-nCoV) pochodzącego z Chin. Mikrob Gospodarza Komórki 2020;27: 325-328.

    • Crossref
    • Web of Science
    • Medline
    • Google Scholar

  3. 3. Bai Y, Yao L, Wei T, et al. Przypuszczalna bezobjawowa transmisja nośnika COVID-19. JAMA 2020 luty 21 (Epub przed drukowaniem).

    • Crossref
    • Web of Science
    • Medline
    • Google Scholar

  4. 4. Zou l, Ruan F, Huang m, et al. Miano wirusa SARS-CoV-2 w próbkach górnych dróg oddechowych zakażonych pacjentów. N Engl J Med 2020; 382: XXX-XXX.

    • bezpłatny Pełny tekst
    • Web of Science
    • Medline
    • Google Scholar

  5. 5. Chen YC, Huang LM, Chan CC i in. SARS na Szpitalnej izbie przyjęć. Emerg Infect Dis 2004;10: 782-788.

    • Crossref
    • Web of Science
    • Medline
    • Google Scholar

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *