Допълнителни варианти на SARS-CoV-2 и периодични епидемии може да се превърнат в „нова норма“

Избухването на тежкия остър респираторен синдром коронавирус 2 (SARS-CoV-2) доведе до пандемията от коронавирусната болест 2019 (COVID-19), която до момента е отнела над 6,4 милиона смъртни случая. Въпреки строгите усилия за ограничаване на предаването на вируса, SARS-CoV-2 се разпространи бързо и мутира няколко пъти. Това доведе до появата на нови варианти на SARS-CoV-2 с по-висока трансмисивност и характеристики на имунно избягване.

Нов Nature Communications проучване на списанието изследва динамиката на SARS-CoV-2 Omicron и други варианти, циркулиращи в Англия от 23 ноември 2021 г. нататък, когато Omicron е открит за първи път.

Проучвания: Динамика на конкуриращите се варианти на SARS-Cov-2 по време на епидемията Omicron в Англия. Кредит за изображение: Mayboon / Shutterstock.com

Въведение

Най-новият проблемен вариант на SARS-CoV-2 (VOC), който трябва да бъде описан, е вариантът Omicron (PANGO линия B.1.1.529). Този вариант има много мутации в шиповия си протеин, както и в други вирусни протеини.

Например, вариантът Omicron има 15 мутации в неговия рецепторен свързващ домен (RBD), който се свързва с рецептора на гостоприемника за ангиотензин-конвертиращ ензим 2 (ACE2). Тези мутации променят местата, където неутрализиращи антитела се свързват с RBD, като впоследствие позволяват на Omicron да избегне неутрализация, дори след ваксинация или предишна инфекция с по-стари варианти на SARS-CoV-2.

Резултатът е нарастващи нива на повторни инфекции и пробивни инфекции. Въпреки това, с намаляващите нива на тестване, съчетани с наличния капацитет за тестване, който в момента е на 100%, действителните пропорции на вълната Omicron остават неизвестни.

За да се преодолее това предизвикателство, настоящото проучване използва данни от проучването за оценка на предаването в общността в реално време (REACT-1), което е изследване на напречно сечение, проведено в Англия.

Резултати от проучването

В пробите от изследването разпространението на Omicron остава около 0,11% на 7 декември 2022 г., което е около три седмици от първия потвърден случай в Англия. В същото време Делта вариантът, който беше доминиращият циркулиращ щам през предходните три месеца, имаше разпространение от 1,3%.

Изглежда, че щамовете Omicron са основно внесени от или изнесени за Съединените щати, Германия и Франция.

Около 50% от случаите на COVID-19 в Англия са причинени от Omicron до края на следващата седмица. До 23 декември 2021 г. 90% от случаите се дължат на Омикрон.

До 14 февруари 2022 г. Omicron беше отговорен за почти всички случаи. На този ден е отчетена и последната Делта-положителна проба.

Случаите на Omicron се увеличиха с 0,2 на ден от 23 ноември 2021 г. до 1 март 2022 г. На 3 декември 2021 г., когато изследователите от това проучване откриха първия случай на Omicron, темпът на растеж беше 0,37. Малко повече от месец по-късно беше само 0,1.

Това може да се дължи на по-ниското време за генериране на Omicron, което се оценява на 28% по-малко от това на варианта Delta. По-високият процент на разпространение на вируса сред по-младите и по-малко ваксинирани възрастови групи, които също се смесват повече в социалните кръгове, също може да бъде допринасящ фактор.

До края на 2021 г. около 7% от натривките са били положителни за Омикрон; това разпространение обаче намаля до по-малко от 5% през януари 2022 г. По-късно същия месец процентът отново се увеличи до около 2,6% до началото на март 2022 г.

Репродуктивното число (Rt) беше около две на 17 декември 2022 г., което беше две седмици след началото на вълната от Omicron в Обединеното кралство. Към този момент 90% от тези на 12 и повече години са били ваксинирани с поне една доза от и ваксината срещу COVID-19, 82% с две дози и 53% с три дози.

Впоследствие Rt намаля, тъй като социалните взаимодействия бяха намалени. До началото на януари 2022 г. Rt беше под единица.

В края на януари 2022 г. Rt се увеличи до над едно и впоследствие спадна през февруари; въпреки това има тенденция да нараства през този месец.

Въпреки значително високите нива на скорошни инфекции, прагът на колективния имунитет, необходим за намаляване на разпространението, все още не е достигнат.”

По отношение на общото население, разпространението на Omicron се увеличи в цяла Англия до над 7% в Североизточна Англия. Разпространението му обаче е по-малко от 4% в Източна Англия. Лондон беше свързан с най-ранния пик, което вероятно се дължи на факта, че Omicron е въведен за първи път тук.

Rt беше най-висок при тези на възраст между пет и 17 години през януари 2022 г. В други възрастови групи стойността на Rt бързо падна под единица.

Разпространението на Omicron достигна своя връх в тази група на 28 януари 2022 г., при почти 11%. Това е сравнимо с по-малко от 8% на 1 януари 2022 г. при тези на възраст между 18 и 34 години.

Индивидите на възраст 55 или повече години са свързани с най-ниското разпространение, което е в съответствие с високия им процент на ваксинация. Въпреки това стойността на Rt в тази група се увеличи на 1 март 2022 г. до 1,1.

Това демонстрира ограничената ефективност на ваксината срещу COVID-19 срещу инфекция с Omicron.”

a Моделирано разпространение на вариантите на SARS-CoV-2 Omicron и Delta в Англия, оценено с помощта на байесов P-сплайн модел със смесени ефекти.  Оценките на разпространението са показани с централна оценка (плътна линия) и 95% (защрихована област) надеждни интервали.  Ежедневно претеглените оценки на средното разпространение (точки) са показани с 95% достоверни интервали (ленти за грешки).  b Моделирани пропорции на линиите, идентифицирани като Omicron в Англия, оценени с помощта на байесова логистична регресия (червено) и с помощта на байесов P-сплайн модел със смесени ефекти (син).  Оценките са показани с централна оценка (плътна линия) и 95% достоверни интервали (защрихована област).  Ежедневните оценки на средния дял на линиите Omicron (точки) са показани с 95% доверителни интервали (ленти за грешки).  c Дневна скорост на растеж на Omicron (лилаво), Delta (оранжево) и тяхната допълнителна разлика (зелено), изчислена от модела на Bayesian P-spline със смесени ефекти.  Оценките са показани с централна оценка (плътна линия) и 95% достоверни интервали (защрихована област).

а Моделирано разпространение на вариантите на SARS-CoV-2 Omicron и Delta в Англия, изчислено с помощта на байесов P-сплайн модел със смесени ефекти. Оценките на разпространението са показани с централна оценка (плътна линия) и 95% (защрихована област) надеждни интервали. Ежедневно претеглените оценки на средното разпространение (точки) са показани с 95% достоверни интервали (ленти за грешки). b Моделирани пропорции на линиите, идентифицирани като Omicron в Англия, оценени с помощта на байесова логистична регресия (червено) и с помощта на байесов P-сплайн модел със смесени ефекти (син). Оценките са показани с централна оценка (плътна линия) и 95% достоверни интервали (защрихована област). Ежедневните оценки на средния дял на линиите Omicron (точки) са показани с 95% доверителни интервали (ленти за грешки). ° С Дневна скорост на нарастване на Omicron (лилаво), Delta (оранжево) и тяхната допълнителна разлика (зелено), изчислена от модела на Bayesian P-spline със смесени ефекти. Оценките са показани с централна оценка (плътна линия) и 95% достоверни интервали (защрихована област).

Конкуренция за подлиния

Предишни модели показаха, че вариантите на Omicron BA.1, BA.1.1 и BA.2 показват променящи се пропорции през този период. Дори когато BA.2 се увеличи, разпространението на BA.1 намаля.

В пика на вълната Omicron на 30 декември 2021 г. BA.1 представляваше 85% от случаите в сравнение с 15% и 0,2% съответно за BA.1.1 и BA.2.

Тази тенденция се промени само два месеца по-късно, като разпространението на BA.1 намаля до по-малко от 10% от случаите, докато BA.1.1 и BA.2 се повишиха съответно до над 20% и почти 70%. Тези варианти бяха отговорни за зимната вълна Omicron в Англия.

Дневният темп на нарастване на BA.2 и BA.1.1 е съответно 0,133 и 0,42 пъти по-висок от този на BA.1, докато BA.1 е 0,09 пъти по-висок от BA.1.1. И двата варианта са по-преносими от BA.1, като BA.2 се разпространява с най-бърза скорост от тези три подварианта на Omicron.

BA.1.1 стана доминиращ в някои страни преди BA.1 дори да се установи, като по този начин показва неговата превъзходна годност чрез по-голям брой полезни мутации.

Rt за BA.2 беше 1,17 в сравнение с 0,77 за не-BA.2 варианти на Omicron на 1 март 2022 г. Това подкрепя репликативната годност на BA.2.

BA.2 също се свързва с най-специфичните симптоми на COVID-19, като аносмия, агеузия, треска и нова продължителна кашлица при по-голям процент пациенти в сравнение с инфекциите с BA.1.

Последици

Настоящото проучване използва висококачествени REACT-1 данни, за да оцени разпространението на инфекциите с Omicron. Изследователите също описаха риска от експозиция за Delta и Omicron инфекции, както и за BA.1, BA.1.1 и BA.2 поотделно.

Динамиката на тези различни варианти е отразена в техните различни темпове на растеж и разпространение във времето, вместо да се третират всички като един вариант.

Допълнителни проучвания ще трябва да проучат дали различните линии и подлинии имат различни прагове на цикъла (Ct) за откриване, което може да промени тяхното наблюдавано разпространение. Въпреки това резултатите от проучването показват, че SARS-CoV-2 ще постигне нови нива на годност чрез развитието на мутации, които подобряват неговите характеристики за имунно избягване.

„Ако приемем появата на допълнителни различни варианти, периодични епидемии с подобни размери [as Omicron, which reached a record prevalence of 7% in England at one point] може да стане „новото нормално“.”

Бустерните дози ваксина и подобряването на настоящите ваксини срещу COVID-19 за осигуряване на имунитет срещу тези по-нови варианти, както и непрекъснатото наблюдение, ще бъдат от съществено значение за поддържането на общественото здраве.

Препратки към списанието:

  • Eales, O., de Oliveira Martins, L., Page, AJ, et al. (2022). Динамика на конкуриращите се варианти на SARS-Cov-2 по време на епидемията Omicron в Англия. Nature Communications. doi:10.1038/s41467-022-32096-4.

.

Leave a Comment