Articles

Aerosol och Ytstabilitet av SARS-CoV-2 jämfört med SARS-CoV-1

till redaktören:

ett nytt humant koronavirus som nu heter allvarligt akut respiratoriskt syndrom coronavirus 2 (SARS-CoV-2) (tidigare kallat HCoV-19) uppstod i Wuhan, Kina, i slutet av 2019 och orsakar nu en pandemi.1 vi analyserade aerosolen och ytstabiliteten hos SARS-CoV-2 och jämförde den med SARS-CoV-1, det närmast besläktade mänskliga koronaviruset.2

vi utvärderade stabiliteten hos SARS-CoV-2 och SARS-CoV-1 i aerosoler och på olika ytor och uppskattade deras sönderfallshastigheter med hjälp av en Bayesiansk regressionsmodell (se avsnittet metoder i Tilläggsbilagan, tillgänglig med hela texten i detta brev på NEJM.org). SARS-CoV-2 nCoV-WA1-2020 (MN985325.1) och SARS-CoV-1 Tor2 (AY274119.3) var de använda stammarna. Aerosoler (<5 cvicm) innehållande SARS-CoV-2 (105,25 50% infektionsdos av vävnad-kultur per milliliter) eller SARS-CoV-1 (106,75-7.00 tcid50 per milliliter) genererades med användning av en tre-jet Collison nebulisator och matades in i en Goldberg-trumma för att skapa en aerosoliserad miljö. Inokulatet resulterade i cykeltröskelvärden mellan 20 och 22, liknande de som observerades i prover erhållna från övre och nedre luftvägarna hos människor.

våra data bestod av 10 experimentella tillstånd som involverade två virus (SARS-CoV-2 och SARS-CoV-1) under fem miljöförhållanden (aerosoler, plast, rostfritt stål, koppar och kartong). Alla experimentella mätningar rapporteras som medel över tre replikat.

Figur 1.Figur 1. Livskraften hos SARS-CoV-1 och SARS-CoV-2 i aerosoler och på olika ytor.

som visas i Panel A uttrycks titern av aerosoliserat livskraftigt virus i 50% vävnadsodlingsinfektionsdos (TCID50) per liter luft. Virus applicerades på koppar, kartong, rostfritt stål och plast bibehölls vid 21 till 23 C och 40% relativ fuktighet under 7 dagar. Titern av livskraftigt virus uttrycks som TCID50 per milliliter samlingsmedium. Alla prover kvantifierades genom slutpunktstitrering på Vero E6-celler. Plottar visar medel och standardfel (bisexuella staplar) över tre replikat. Som visas i Panel B indikerar regressionsplottor det förutspådda förfallet av virustiter över tiden; titern ritas på en logaritmisk skala. Punkter visar uppmätta titrar och är något jitterade (dvs deras horisontella positioner modifieras med en liten slumpmässig mängd för att minska överlappningen) längs tidsaxeln för att undvika överplottning. Linjer är slumpmässiga dragningar från den gemensamma bakre fördelningen av exponentiell sönderfallshastighet (negativ av lutningen) och avlyssning (initial virustiter) för att visa intervallet av möjliga sönderfallsmönster för varje experimentellt tillstånd. Det fanns 150 linjer per panel, inklusive 50 linjer från varje plottad replikat. Såsom visas i Panel C, violin tomter indikerar bakre fördelning för halveringstiden för livskraftigt virus baserat på de uppskattade exponentiella sönderfallshastigheter av viruset titer. Prickarna indikerar de bakre medianberäkningarna, och de svarta linjerna indikerar ett 95% trovärdigt intervall. Experimentella förhållanden beställs enligt den bakre medianhalveringstiden för SARS-CoV-2. De streckade linjerna indikerar detektionsgränsen, som var 3,33 100,5 tcid50 100,5 tcid50 per liter luft för aerosoler, 100,5 tcid50 per milliliter medium för plast, stål och kartong och 101,5 tcid50 per milliliter medium för koppar.

SARS-CoV-2 förblev livskraftig i aerosoler under hela vårt experiment (3 timmar), med en minskning av infektiös titer från 103,5 till 102,7 TCID50 per liter luft. Denna minskning liknade den som observerades med SARS-CoV-1, från 104, 3 till 103.5 TCID50 per milliliter (Figur 1a).

SARS-CoV – 2 var stabilare på plast och rostfritt stål än på koppar och kartong, och livskraftigt virus upptäcktes upp till 72 timmar efter applicering på dessa ytor (Figur 1a), även om virustitern reducerades kraftigt (från 103,7 till 100,6 TCID50 per milliliter medium efter 72 timmar på plast och från 103,7 till 100,6 TCID50 per milliliter efter 48 timmar på rostfritt stål). Stabilitetskinetiken för SARS-CoV-1 var liknande (från 103,4 till 100,7 TCID50 per milliliter efter 72 timmar på plast och från 103,6 till 100.6 TCID50 per milliliter efter 48 timmar på rostfritt stål). På koppar mättes ingen livskraftig SARS-CoV-2 efter 4 timmar och ingen livskraftig SARS-CoV-1 mättes efter 8 timmar. På kartong mättes ingen livskraftig SARS-CoV-2 Efter 24 timmar och ingen livskraftig SARS-CoV-1 mättes efter 8 timmar (Figur 1a).

båda virusen hade ett exponentiellt förfall i virustiter över alla experimentella förhållanden, vilket indikeras av en linjär minskning av log10TCID50 per liter luft eller milliliter medium över tiden (Figur 1b). Halveringstiden för SARS-CoV-2 och SARS-CoV-1 var liknande i aerosoler, med medianberäkningar på cirka 1,1 till 1,2 timmar och 95% trovärdiga intervall på 0,64 till 2,64 för SARS-CoV-2 och 0,78 till 2,43 för SARS-CoV-1 (figur 1c och tabell S1 i Tilläggsbilaga). Halveringstiden för de två virusen var också liknande på koppar. På kartong var halveringstiden för SARS-CoV-2 längre än för SARS-CoV-1. Den längsta livskraften hos båda virusen var på rostfritt stål och plast; den beräknade medianhalveringstiden för SARS-CoV-2 var cirka 5,6 timmar på rostfritt stål och 6.8 timmar på plast (figur 1C). Uppskattade skillnader i halveringstiden för de två virusen var små förutom de på kartong (figur 1C). Individuella replikatdata var märkbart ”bullrigare” (dvs det fanns mer variation i experimentet, vilket resulterade i ett större standardfel) för kartong än för andra ytor (Fig. S1 till S5), så vi rekommenderar försiktighet vid tolkningen av detta resultat.

Vi fann att stabiliteten hos SARS-CoV-2 liknade den hos SARS-CoV-1 under de testade experimentella omständigheterna. Detta indikerar att skillnader i de epidemiologiska egenskaperna hos dessa virus troligen härrör från andra faktorer, inklusive höga virusbelastningar i övre luftvägarna och potentialen för personer infekterade med SARS-CoV-2 att kasta och överföra viruset medan de är asymptomatiska.3,4 våra resultat indikerar att aerosol-och fomitöverföring av SARS-CoV-2 är trovärdig, eftersom viruset kan förbli livskraftigt och smittsamt i aerosoler i timmar och på ytor upp till dagar (beroende på inokulumskuren). Dessa fynd ekar de med SARS-CoV-1, där dessa former av överföring var förknippade med nosokomial spridning och superspridande händelser,5 och de ger information för pandemiminskningsinsatser.

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

stöds av det intramurala forskningsprogrammet från National Institute of Allergy and Infectious Diseases, National Institutes of Health och genom kontrakt från Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA PREEMPT No., till Drs Lloyd-Smith och Gamble), från National Science Foundation (deb-1557022, till Dr Lloyd-Smith) och från det strategiska Miljöforsknings-och utvecklingsprogrammet för försvarsdepartementet (SERDP, RC-2635, till Dr Lloyd-Smith).

upplysningsformulär som tillhandahålls av författarna finns tillgängliga med hela texten i detta brev på NEJM.org.

resultaten och slutsatserna i detta brev är författarnas och representerar inte nödvändigtvis den officiella positionen för Centers for Disease Control and Prevention (CDC). Namn på specifika leverantörer, tillverkare eller produkter ingår för folkhälsa och informationsändamål; inkludering innebär inte godkännande av leverantörerna, tillverkarna eller produkterna av CDC eller Department of Health and Human Services.

detta brev publicerades den 17 mars 2020 kl NEJM.org.

dr van Doremalen, Mr Bushmaker och Mr Morris bidrog lika till detta brev.

5 Referenser

  1. 1. Coronavirus sjukdom (COVID-2019) lägesrapporter. Geneva: Världshälsoorganisationen, 2020 (https://www.who.int/emergencies/diseases/novel-coronavirus-2019/situation-reports/).

      Google Scholar
  2. 2. Wu A, Peng Y, Huang B, et al. Genomkomposition och divergens av det nya koronaviruset (2019-nCoV) med ursprung i Kina. Cell Värd Microbe 2020; 27: 325-328.

    • Crossref
    • Web of Science
    • Medline
    • Google Scholar

  3. 3. Bai Y, Yao L, Wei T, et al. Antagen asymptomatisk bäraröverföring av COVID-19. JAMA 2020 Februari 21 (Epub före tryck).

    • Crossref
    • Web of Science
    • Medline
    • Google Scholar

  4. 4. Zou L, Ruan F, Huang M, et al. SARS-CoV-2 virusbelastning i övre andningsprover av infekterade patienter. N Engl J med 2020; 382: XXX-XXX.

    • gratis fulltext
    • web of Science
    • Medline
    • Google Scholar

  5. 5. Chen YC, Huang LM, Chan CC, et al. SARS på sjukhus akutmottagning. Emerg Infektera Dis 2004; 10: 782-788.

    • Crossref
    • Web of Science
    • Medline
    • Google Scholar

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *