Muchas universidades experimentaron una transmisión generalizada del síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2 (SARS-CoV-2) entre sus residentes en el otoño de 2020. Esto ha amenazado la salud de los estudiantes, el personal, la facultad y la instrucción personal, así como la salud de los vecinos. comunidades.

Investigadores estadounidenses informaron recientemente sobre un programa multimedia «SHIELD: Target, Test, Tell» que ayudó a mitigar la transmisión del SARS-CoV-2 en una gran universidad pública. El programa también previno la transmisión comunitaria y ayudó a continuar las lecciones en persona durante la pandemia. Este estudio está disponible en medRxiv* Servidor de preimpresión.

SHIELD: Programa Target, Test, and Tell para mitigar la transmisión del SARS-CoV-2 en una gran universidad pública

El programa SHIELD se desarrolló para reducir la transmisión del SARS-CoV-2 al identificar y aislar de manera segura a las personas infectadas antes de que el virus se propague. Los componentes objetivo, de prueba y de indicación de SHIELD se utilizan de forma sinérgica y ayudaron a lograr el objetivo de mitigación de la transmisión.

El programa combina tres componentes: 1. modelado epidemiológico y vigilancia (objetivo), 2. covidSHIELD (prueba): una prueba rápida y repetible que utiliza un nuevo RT a base de saliva, escalable de emergencia, aprobado por la FDA y de bajo costo. qPCR prueba SARS-prueba CoV-2 que evita la extracción de ARN, y 3. Herramientas digitales que pueden proporcionar resultados de pruebas, notificación de posibles exposiciones y promover el cumplimiento de las medidas de salud pública (Tell). Estos tres elementos se combinaron con el distanciamiento social, el uso de máscaras y un fuerte esfuerzo educativo. Como resultado, los investigadores han realizado más de 1,000,000 de pruebas COVIDSHIELD mientras mantienen abiertas las aulas, laboratorios y otras actividades en la universidad.

Apunta, prueba y cuenta. a, Una prueba sensible puede detectar un caso positivo temprano en la infección, por lo que el aislamiento del caso indicador reduce el número de personas con esta condición de evidencia. Las pruebas repetidas y el aislamiento rápido reducen el período de tiempo durante el cual una persona es contagiosa pero no aislada (Área A). Como resultado, el multiplicador R0 para la prueba es la relación entre el área de corte debajo de la curva (región A) y el área sin cortar debajo de la curva (región A + región B). La línea discontinua vertical entre la región A y la región B representa el momento en el que el individuo afectado está aislado; Cuando esta línea se mueve hacia la izquierda, la M disminuye y la propagación del virus disminuye. b, Efecto de diferentes intervenciones de dilución sobre el número de reproducción inicial R0 calculado en nuestro modelo basado en proxy. Si R0 es mayor que uno (línea discontinua naranja en R0 = 1), la epidemia está creciendo exponencialmente. Si R0 es menor que uno, entonces cualquier diferencial disminuye exponencialmente. Sin ninguna dilución, R0 se acerca a 3 y se producirá una epidemia cataclísmica. El enmascaramiento y el distanciamiento social ayudan a reducir la transmisión, pero no pueden frenar el crecimiento de casos por sí mismos porque R0 sigue siendo mayor que uno. Sin embargo, cuando estas medidas se combinan con pruebas repetidas (dos pruebas por semana), el R0 cae a 0,35 y es posible la contención de la epidemia. Al agregar intervenciones de mitigación adicionales, como el rastreo manual de contactos y la notificación de exposición basada en el riesgo, R0 se redujo a 0.19, lo que indica la posibilidad de un fuerte control de la epidemia en el campus. Los detalles del formulario dependiente del agente se proporcionan en los materiales complementarios. Los resultados que se muestran aquí se calculan asumiendo que el 100% de los estudiantes cumplen con la prueba, el aislamiento y la cuarentena dos veces por semana. También realizamos la misma simulación asumiendo una concordancia del 60%, y se observaron las mismas tendencias generales con R0 para el programa SHIELD completo que se espera que siga siendo manejable (0.5, ver Datos extendidos Fig. 1). c, Efecto del calor en la detección del ADN del SARS-CoV-2 en la saliva. Se infundió SARS-CoV-2 irradiado con γ (de BEI, usado a 1,0 x 104 copias virales / ml) en saliva humana fresca (negativo para SARS-CoV-2). Las muestras diluidas 1: 1 se incubaron con tampón 2X Tris-borato-EDTA (TBE) (0,5 mL en tubos cónicos de 50 mL) a 25 ° C (temperatura ambiente), o en un baño de agua caliente a 65 ° C, 75 ° C . C o 95 C durante 1, 5, 15 o 30 minutos. Todas las muestras de saliva se estiraron con MS2 purificada (1:40 MS2: muestra) como control interno. Las muestras de saliva abolladas por virus, el control positivo (pos; control positivo para SARS-CoV-2, 5.0×103 copias / ml, sin MS2) y el control negativo (neg; agua, sin MS2) se analizaron directamente por RT-qPCR, por triplicado ., para el ADN del SARS-CoV-2 correspondiente al gen ORF1ab (triángulo azul), el gen N (cuadrado naranja), el gen S (círculo verde) y MS2 (círculo abierto). Los valores de Ct no especificados se representan como ND. Este experimento se repitió al menos tres veces. d, se dividieron 25 muestras clínicas de saliva en dos partes al recibirlas, un grupo procesado con nuestro ensayo covidSHIELD y el otro grupo sometido a extracción de ARN con el kit de aislamiento de ADN MagMax Viral / Pathogen II (MVP II) (ThermoFisher). Se utilizaron 5 ul de saliva tratada (en tampón 1: 1 2x TBE / Tween-20) o ARN purificado (en agua) como plantillas para RT-qPCR. Se llama resultado positivo cuando se detectan dos de cada tres genes virales diana. e, Resultado cualitativo de la prueba paralela de frotis dúplex de cornete y saliva con el ensayo Abbott RealTime SARS-CoV-2 y covidSHIELD. Se inscribió un total de 120 participantes en un estudio clínico que comparaba los resultados de hisopos nasales recolectados simultáneamente o hisopos nasales de la faringe media analizados por un método de referencia aprobado por la FDA para uso de emergencia para la detección de SARS-CoV-2 y muestras de saliva analizadas por covidSHIELD. La concordancia general fue del 98,3% (IC del 95%, 94,1-99,8%), la concordancia porcentual positiva fue del 96,8% (IC del 95%, 83,2-99,9%) y la concordancia negativa fue del 98,9% (IC del 95%, 93,9-99,9%). Todos los ensayos clínicos fueron revisados ​​por la Junta de Revisión Institucional Occidental. Todos los participantes dieron su consentimiento informado por escrito. f, el resultado del estudio clínico adicional de 17 individuos confirmados como positivos para COVID-19 y con cargas virales bajas (Ct = 32-42, media 37) mediante hisopos nasales medios analizados en la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins utilizando el método Abbott Comparación de alinidad Con muestras de saliva recolectadas simultáneamente y analizadas mediante el ensayo covidSHIELD en el Laboratorio Registrado de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign CLIA. El valor de p = 0,0004 se calculó usando una prueba t de dos colas no apareada. Imágenes simuladas representativas de la aplicación Safer Illinois muestran cómo el cumplimiento del protocolo de prueba SHIELD se ha asociado con el acceso al edificio. La pantalla de la izquierda muestra cuando un usuario se ha adherido al protocolo de prueba del campus y recientemente recibió una prueba negativa para SARS-CoV-2. La pantalla de la derecha aparece cuando un usuario de la aplicación no cumple con la normativa, tiene una notificación de exposición reciente o ha dado positivo en la prueba del virus. El área dentro del círculo superior con la silueta generalmente muestra una imagen del usuario de la aplicación y es una de las características de seguridad incluidas con Safer Illinois.

Los programas de mitigación de la transición multimodal pueden ayudar a las comunidades universitarias a lograr resultados positivos

En general, las tasas de casos positivos se mantuvieron por debajo del 0,5%, se evitó la transmisión de estudiantes a profesores y personal, y los datos recopilados indican que no hay prevalencia en las aulas ni en los laboratorios de investigación. Durante el semestre de otoño, no hubo hospitalizaciones ni muertes relacionadas con COVID-19 entre la comunidad universitaria.

El programa también evitó la transmisión del virus de los residentes universitarios a la comunidad circundante del condado de Champaign. La experiencia de los autores demuestra que los programas de mitigación de la transmisión multimodal pueden ayudar a las comunidades universitarias a lograr resultados positivos hasta que se logre la vacunación universal contra COVID-19. Estos programas también proporcionan una hoja de ruta para abordar futuras epidemias.

Como casi 35,000 estudiantes de pregrado de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign (UIUC) abandonaron el campus en la primavera de 2020 para continuar su aprendizaje a distancia, estaba claro que regresar en el otoño presentaría desafíos importantes. La mayor preocupación era que la transmisión no sedante del virus entre los estudiantes universitarios daría lugar a más casos en el personal, la facultad y la comunidad circundante.

Combinado con el ocultamiento y el distanciamiento social, las pruebas rápidas / repetidas han ayudado a mitigar la propagación de COVID-19 en el semestre de otoño de 2020 de una comunidad universitaria pública grande y diversa.

El programa SHIELD también se ha implementado en otras comunidades, como una gran universidad pública, algunas escuelas secundarias, un colegio comunitario, un tribunal federal y grandes campus corporativos privados. Las muestras de saliva recolectadas de estas comunidades se procesaron y analizaron utilizando el ensayo covidSHIELD. Los resultados de las pruebas se evaluaron de acuerdo con las tablas de interpretación en el Resumen de la EUA y se trazaron las tasas de positividad medias semanales frente al período durante el cual se procesaron las muestras.

«La prueba de saliva covidSHIELD es altamente escalable y fácil de implementar, lo que permite realizar pruebas rápidas, frecuentes y precisas en una gran comunidad».

Según los autores, las tres contribuciones importantes de su trabajo son: 1. Desarrollo y difusión del Programa Multimedia: un esfuerzo integral para mitigar la transmisión de COVID-19 en una gran universidad que impidió la transmisión comunitaria y ayudó a sustentar personalmente. clases durante una epidemia; 2. Descripción de un ensayo RT-qPCR nuevo, escalable y basado en saliva para el SARS-CoV-2 que evita la extracción de ARN; 3. Evidencia de que las pruebas rápidas y frecuentes pueden ayudar a mitigar la transmisión del SARS-CoV-2 después de mutaciones en la infección.

«Nuestros hallazgos están destinados a permitir que las comunidades se abran de manera más segura a medida que el mundo crece para la vacunación COVID-19. También proporcionan una guía para responder a la próxima pandemia».

*Nota IMPORTANTE

medRxiv Publica informes científicos preliminares que no han sido revisados ​​por pares y, por lo tanto, no deben considerarse concluyentes, guiar la práctica clínica / comportamiento relacionado con la salud o tratarse como información establecida.