Transmiterea comunitară și cinetica încărcăturii virale a SARS-CoV-2 – variantă Delta, la persoanele vaccinate, comparativ cu persoanele nevaccinate (studiul ATACCC)
În timp ce scopul principal al vaccinării este acela de a proteja populația împotriva variantei severe de boală COVID-19 și a consecințelor sale, cunoașterea măsurii în care vaccinurile reduc transmiterea ulterioară a infecției SARS-CoV-2, este esențială pentru limitarea pandemiei. Acest rezultat depinde de capacitatea vaccinurilor de a proteja împotriva infecțiilor și deci, de măsura în care vaccinarea reduce infecțiozitatea fazei de debut a acestora.
Varianta Delta versus varianta Alfa
S-a demonstrat că vaccinarea este eficientă pentru reducerea transmiterii intracomunitare a variantei alfa (B.1.1.7) cu 40-50%, persoanele infectate, anterior vaccinate având o încărcătură virală mai mică la nivelul tractulului respirator superior (URT) comparativ cu infecțiile apărute la persoanele nevaccinate, ceea ce indică o infecțiozitate redusă. Totuși, varianta delta (B.1.617.2), mult mai transmisibilă decât varianta alfa, a devenit tulpina dominantă la nivel mondial.
O serie de cercetări recente au analizat riscul de transmitere a virusului SARS-CoV-2, în funcție de statusul vaccinării, la un număr de 231 de persoane sănătoase, vaccinate și nevaccinate, expuse la un număr de 162 de cazuri infectate cu varianta delta. Rezultatele au arătat că, inclusiv cei care au avut o schemă completă de vaccinare mențin un risc considerabil de infectare. Analiza acestor cazuri validează constatarea că un contact complet vaccinat are o șansă procentuală de 25% de a achiziționa virusul de la un membru infectat, din comunitate, iar un contact nevaccinat are o șansă mai mare (38%) de a se infecta.
Transmiterea comunitară și cinetica încărcăturii virale a variantei delta SARS-CoV-2 (B.1.617.2) la persoanele vaccinate și nevaccinate, în Marea Britanie: un studiu prospectiv, longitudinal de cohortă
Autori: Singanayagam A, Hakki S, Dunning J, Madon K J, Crone M A, Koycheva A, Derqui-Fernandez N, Barnett J L, Whitfield M G, Varro E, Charlett A, Kundu R, Fenn J, Cutajar J, Quinn V, Conibear E, Barclay W, Freemont P S, Taylor G P, Ahmad S, Zambon M, Ferguson N M, Lalvani A
Publicat: 28 octombrie 2021
Rezumatul studiului:
Context: Varianta delta (B.1.617.2) SARS-CoV-2 este extrem de contagioasă, răspândindu-se rapid la nivel global, inclusiv în populațiile cu rate ridicate de vaccinare. Studiul și-a propus să investigheze cinetica transmiterii virusului, dar și dinamica încărcăturii virale, la persoanele vaccinate și nevaccinate care au documentat infecții ușoare în comunitate, produse de varianta delta.
Metode:
În perioada 13 septembrie 2020 – 15 septembrie 2021, au fost recrutați un număr de 621 de contacți comunitari (identificați prin intermediul Sistemul de Urmărire a Contracților din Marea Britanie) și un număr de 471 de persoane cu boală COVID-19, în scopul evaluării transmiterii virusului și nivelului de contagiozitate a bolii. În cadrul studiului de cohortă al contacților, s-au analizat un număr de 8145 probe recoltate din tractul respirator superior, obținute prin prelevare zilnică, de-a lungul unei perioade de timp de maximum 20 de zile. Persoanele-contact din cadrul aceleiași comunităti, sau din comunităti diferite, cu vârste începând de la 5 ani, au fost eligibile pentru recrutare, dacă si-au dat un consimțământ informat și au fost de acord cu recoltarea de probe de la nivelul tractului respirator superior.
A fost analizat riscul de transmitere, în funcție de statusul de vaccinare, pentru un număr de 231 de contacți expuși la un număr de 162 de cazuri infectate cu varianta delta. S-a comparat dinamica încărcăturilor virale a celor cu infecție virală delta, complet vaccinați (n=29) comparativ cu contacți ai acestora, nevaccinați, dar diagnosticați cu infecții delta (n=16), alfa (B.1.1.7; n=39) și pre-alfa (n=49).
Obiectivele primare ale analizei epidemiologice au urmărit evaluarea așa-numitei rate de atac secundar (SAR), la contacții ce trăiesc în aceeași comunitate (rata de reinfectare). S-a evaluat comparativ SAR la cei ce coabitează, stratificați în funcție de statusul vaccinării, atât la persoanele-contac cât și la persoanele infectate. Rezultatele analizei cineticii încărcăturii virale au evidențiat diferențe între contact și persoana infectată, în ceea ce priveste valoarea maximă a încărcăturii virale, rata de creștere virală și rata de declin viral, raportat la tulpina infectantă SARS-CoV-2 și la statusul vaccinării.
Rezultate
Rata de atac secundar (SAR) la contacții din aceeași comunitate, expuși la varianta delta, a fost de 25% (95% interval de încredere 18–33) pentru persoanele care au avut o schemă completă de vaccinare, comparativ cu un procent de 38% (24–53) din numărul persoanelor nevaccinate.
Perioada medie dintre cea de-a doua doză de vaccin și momentul ‘’calificării’’ pentru includerea în studiu a contacților complet vaccinați (ulterior infectați) a fost mai mare (o mediană de 101 zile [IQR 74–120]) comparativ cu persoanele neinfectate (o mediană de 64 zile [32–97], p=0,001).
Apariția SAR în grupul contacților din aceeași comunitate, expuși la persoane infectate, dar vaccinate complet, a fost similară cu cea a persoanelor din aceeași comunitate, expuse la persoane infectate, nevaccinate, respectiv 25% [95% IÎ 15–35] pentru vaccinați vs. 23% [15–31] pentru cei nevaccinați.
Din cele 31 de infecții apărute la persoanele cu contact casnic, ce erau complet vaccinate, un număr de 12 cazuri (39%) au fost documentate epidemiologic ca fiind provenite de la persoane complet vaccinate, confirmate prin analiză genomică și virologică, în cadrul a câte trei perechi caz-contact. Deși încărcătura virală maximă nu a variat, raportat la statusul vaccinării sau la tipul variantei virale, aceasta a crescut moderat, odată cu vârsta contactului infectat (diferență de 0,39 [95% interval de încredere {0,03 – 0,79] în log10} de încărcatura virală maximă per ml, la persoanele cu vârste de 10 ani, respectiv 50 de ani).
Persoanele complet vaccinate cu infecție delta au avut o rată medie de scădere a încărcăturii virale mai accelerată (probabilitate posterioară > 0,84) (0,95 log10 copii per ml pe zi), comparativ cu persoanele nevaccinate, infectate cu tulpini pre-alfa (0,69), alfa (0,82) sau delta (0,79). În acest grup, creșterea mai accelerată a încărcăturii virale a fost corelată cu încărcătura virală maximă mai mare (corelație 0,42 [interval de incredere de 95% 0,13 – 0,65]) și cu un declin viral mai lent (–0,44 [–0,67 –0) 18]).
Concluzii
Vaccinarea reduce riscul de infecție cu varianta delta și accelerează clearance-ul viral. Cu toate acestea, persoanele cu schemă completă de vaccinare, cu infecții incipiente, au o încărcătura virală maximă similară cu cazurile nevaccinate, și pot transmite infecția în mediul casnic, inclusiv persoanelor complet vaccinate cu care au intrat în contact. Interacțiunea gazdă-virus de la debutul infecției, poate modela întreaga traiectorie virală.
Referințe studiu
1. Harris RJ, Hall JA, Zaidi A, Andrews NJ, Dunbar JK, Dabrera G. Effect of vaccination on household transmission of SARS-CoV-2 in England. N Engl J Med 2021; 385: 759–60.
2. Levine-Tiefenbrun M, Yelin I, Katz R, et al. Initial report of decreased SARS-CoV-2 viral load after inoculation with the BNT162b2 vaccine. Nat Med 2021; 27: 790–92.
3. Singanayagam A, Patel M, Charlett A, et al. Duration of infectiousness and correlation with RT-PCR cycle threshold values in cases of COVID-19, England, January to May 2020. Euro Surveill2020; 25: 2001483.
4. Lyngse FP, Mølbak K, Træholt Franck K, et al. Association between SARS-CoV-2 transmissibility, viral load, and age in households. medRxiv 2021; published online June 4. https://doi.org/10.1101/2021.02.28.21252608 (preprint).
5. Liu Y, Rocklöv J. The reproductive number of the delta variant of SARS-CoV-2 is far higher compared to the ancestral SARS-CoV-2 virus. J Travel Med 2021; published online Aug 9. https://doi.org/10.1093/jtm/taab124.
6. Challen R, Dyson L, Overton CE, et al. Early epidemiological signatures of novel SARS-CoV-2 variants: establishment of B.1.617.2 in England. medRxiv 2021; published online June 7. https://doi.org/10.1101/2021.06.05.21258365 (preprint).
7. Sheikh A, McMenamin J, Taylor B, Robertson C. SARS-CoV-2 delta VOC in Scotland: demographics, risk of hospital admission, and vaccine effectiveness. Lancet 2021; 397: 2461–62.
8. Lopez Bernal J, Andrews N, Gower C, et al. Effectiveness of COVID-19 vaccines against the B.1.617.2 (delta) variant. N Engl J Med2021; 385: 585–94
9. Seppälä E, Veneti L, Starrfelt J, et al. Vaccine effectiveness against infection with the delta (B.1.617.2) variant, Norway, April to August 2021. Euro Surveill 2021; 26: 2100793.
10. Public Health England. SARS-CoV-2 variants of concern and variants under investigation in England Technical briefing 20. Aug 6, 2021. https://assets.publishing.service.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/1009243/Technical_Briefing_20.pdf (accessed Oct 21, 2021).
11. Dagan N, Barda N, Kepten E, et al. BNT162b2 mRNA COVID-19 vaccine in a nationwide mass vaccination setting. N Engl J Med 2021; 384: 1412–23.
12. Chung H, He S, Nasreen S, et al. Effectiveness of BNT162b2 and mRNA-1273 COVID-19 vaccines against symptomatic SARS-CoV-2 infection and severe COVID-19 outcomes in Ontario, Canada: test negative design study. BMJ 2021; 374: n1943.
13. Polack FP, Thomas SJ, Kitchin N, et al. Safety and efficacy of the BNT162b2 mRNA COVID-19 vaccine. N Engl J Med 2020; 383: 2603 15
14. WHO. WHO COVID-19 case definition. 2020. https://www.who.int/publications/i/item/WHO-2019-nCoV-Surveillance_Case_Definition-2020.2 (accessed Aug 19, 2021).
15. Ferguson NM, Kien DT, Clapham H, et al. Modeling the impact on virus transmission of wolbachia-mediated blocking of dengue virus infection of Aedes aegypti. Sci Transl Med 2015; 7: 279ra37.
16. Elliott P, Haw D, Wang H, et al. REACT-1 round 13 final report: exponential growth, high prevalence of SARS-CoV-2 and vaccine effectiveness associated with delta variant in England during May to July 2021. https://spiral.imperial.ac.uk/bitstream/10044/1/90800/2/react1_r13_final_preprint_final.pdf (accessed Oct 21, 2021).
17. Pouwels K, Pritchard E, Matthews P, et al. Impact of delta on viral burden and vaccine effectiveness against new SARS-CoV-2 infections in the UK. https://www.ndm.ox.ac.uk/files/coronavirus/covid-19-infection-survey/finalfinalcombinedve20210816.pdf (accessed Oct 21, 2021).
18. O’Toole Á, Hill V, Pybus OG, et al. Tracking the international spread of SARS-CoV-2 lineages B.1.1.7 and B.1.351/501Y-V2 with grinch. Wellcome Open Res 2021; 6: 121.
19. Thompson HA, Mousa A, Dighe A, et al. severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) setting-specific transmission rates: a systematic review and meta-analysis. Clin Infect Dis 2021; 73: e754–64.
20. House T, Pellis L, Pritchard E, McLean AR, Walker AS. Total effect analysis of vaccination on household transmission in the Office for National Statistics COVID-19 infection survey. arXiv 2021; published online July 14. http://arxiv.org/abs/2107.06545 (preprint).
21. de Gier B, Andeweg S, Joosten R, et al. Vaccine effectiveness against SARS-CoV-2 transmission and infections among household and other close contacts of confirmed cases, the Netherlands, February to May 2021. Euro Surveill 2021; 26: 2100640.
22. Chau NVV, Ngoc NM, Nguyet LA, et al. An observational study of breakthrough SARS-CoV-2 Delta variant infections among vaccinated healthcare workers in Vietnam 2021. E Clin Med 2021; 41: 101143
23. Ke R, Martinez PP, Smith RL, et al. Daily sampling of early SARS-CoV-2 infection reveals substantial heterogeneity in infectiousness. medRxiv 2021; published online July 12. https://doi.org/10.1101/2021.07.12.21260208 (preprint).
24. Kissler SM, Fauver JR, Mack C, et al. Densely sampled viral trajectories suggest longer duration of acute infection with B.1.1.7 variant relative to non-B.1.1.7 SARS-CoV-2. medRxiv 2021; published online Aug 25. https://doi.org/10.1101/2021.02.16.21251535 (preprint).
25. Jones TC, Biele G, Mühlemann B, et al. Estimating infectiousness throughout SARS-CoV-2 infection course. Science 2021; 373: eabi5273.
26. Madera S, Crawford E, Langelier C, et al. Nasopharyngeal SARS-CoV-2 viral loads in young children do not differ significantly from those in older children and adults. Sci Rep 2021; 11: 3044.
27. Riemersma KK, Grogan BE, Kita-Yarbro A, et al. Shedding of infectious SARS-CoV-2 despite vaccination when the delta variant is prevalent—Wisconsin, July 2021. Version 4. medRxiv 2021; published online Aug 24. https://doi.org/10.1101/2021.07.31.21261387 (preprint).
28. Brown CM, Vostok J, Johnson H, et al. Outbreak of SARS-CoV-2 infections, including COVID-19 vaccine breakthrough infections, associated with large public gatherings–Barnstable County, Massachusetts, July 2021. MMWR Morb Mortal Wkly Rep 2021; 70: 1059–62.
29. Chia PY, Ong S, Chiew CJ, et al. Virological and serological kinetics of SARS-CoV-2 delta variant vaccine-breakthrough infections: a multi-center cohort study. medRxiv 2021; published online July 31. https://doi.org/10.1101/2021.07.28.21261295 (preprint).
30. Cevik M, Tate M, Lloyd O, Maraolo AE, Schafers J, Ho A. SARS-CoV-2, SARS-CoV, and MERS-CoV viral load dynamics, duration of viral shedding, and infectiousness: a systematic review and meta-analysis. Lancet Microbe 2021; 2: e13–22.
31. Viner RM, Mytton OT, Bonell C, et al. Susceptibility to SARS-CoV-2 infection among children and adolescents compared with adults: a systematic review and meta-analysis. JAMA Pediatr 2021; 175: 143–56.
32. Shamier MC, Tostmann A, Bogers S, et al. Virological characteristics of SARS-CoV-2 vaccine breakthrough infections in health care workers. medRxiv 2021; published online Aug 21. https://doi.org/10.1101/2021.08.20.21262158 (preprint)
