L’étude suit la dynamique de l’infection au COVID-19 dans un

image : De gauche à droite, Pamela P. Martinez, Christopher B. Brooke et Rebecca L. Smith ont mené une étude sur la dynamique de l’infection par le SRAS-CoV-2 chez les adultes, évaluant 60 participants par jour pendant 14 jours maximum . L’étude donne un aperçu des facteurs qui contribuent à la propagation de l’infection dans une communauté.
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Crédit : Photo de Fred Zwicky

CHAMPAGNE, ill. – Une équipe dirigée par des scientifiques de l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign a suivi la montée et la chute du SRAS-CoV-2 dans la salive et les cavités nasales des personnes nouvellement infectées par le virus. L’étude a été la première à suivre les infections aiguës au COVID-19 au fil du temps grâce à des échantillonnages répétés et à comparer les résultats de différentes méthodologies de test.

Les résultats sont rapportés dans la revue microbiologie de la nature.

«Nous avons capturé l’image quantitative la plus complète et la plus haute résolution de la façon dont le SRAS-CoV-2 se réplique et se propage chez les personnes lors d’une infection naturelle. Il n’y a pas d’autres données comme celle-ci », a déclaré Christopher B. Brooke, professeur de microbiologie à l’U. of I., qui a dirigé la recherche avec Pamela P. Martinez, professeure de microbiologie et de statistiques et Rebecca L. Smith, professeure de pathobiologie. “L’étude met en lumière plusieurs aspects de l’infection auparavant mal compris qui sont importants à la fois pour la santé publique et la biologie fondamentale.”

L’étude est née de l’initiative SHIELD: Target, Test, Tell, du programme de réponse COVID-19 de l’U. of I., qui a commencé à tester le personnel, les étudiants et les membres du corps professoral deux fois par semaine à l’automne 2020. Les chercheurs de l’Illinois ont réalisé que les données de test pourraient être une mine d’informations sur l’évolution de l’infection : par exemple, la rapidité avec laquelle les différentes variantes du SRAS-CoV-2 se sont répliquées et la façon dont les gens différaient dans leur capacité à éliminer l’infection. L’équipe a reçu l’approbation de l’Institutional Review Board pour mener une telle étude.

Les National Institutes of Health sont intervenus pour financer l’effort de comparaison des tests PCR, qui amplifient et détectent l’ARN viral, avec des tests antigéniques rapides, qui recherchent les protéines associées au virus. Ce financement a rendu possible d’autres aspects de l’étude.

À partir de 24 heures après un premier test positif, l’équipe a prélevé quotidiennement des échantillons nasaux et de salive d’adultes testés positifs pour l’infection au COVID-19. Les 60 participants à l’étude étaient âgés de 19 à 73 ans. L’étude a suivi chaque personne jusqu’à 14 jours.

Déterminer combien de temps les personnes infectées peuvent excréter un virus viable, par exemple dans leur salive ou leurs voies nasales, est essentiel pour comprendre comment le virus se propage et persiste dans une population, a déclaré Brooke. Pour ce faire, l’équipe a également utilisé des tests de culture virale pour mesurer l’excrétion de virus infectieux dans leurs échantillons.

“Ce n’est pas parce que vous voyez un signal de virus provenant de tests PCR ou d’antigènes qu’il existe en fait un virus vivant qui pourrait se répliquer, se répandre et se propager à quelqu’un d’autre”, a déclaré Brooke.

Ruian Ke, collaborateur au Laboratoire national de Los Alamos et premier auteur de l’article, a utilisé une variété de modèles mathématiques pour aider l’équipe à comprendre comment les données peuvent refléter les processus d’infection sous-jacents et identifier les facteurs qui influencent le cours de l’infection. .

L’effort a révélé que certaines personnes n’excrétaient le virus vivant que pendant un jour ou deux, tandis que d’autres continuaient d’excréter le virus jusqu’à neuf jours.

“Sur la base de cette découverte, nous prévoyons que les personnes qui excrètent le virus pendant plus d’une semaine auront un risque de transmission beaucoup plus élevé que quelqu’un qui n’a de virus vivant détectable que pendant un jour ou deux”, a déclaré Brooke.

“C’est une découverte très importante”, a déclaré Martinez. «Les gens ont observé que la transmission virale est hétérogène, mais la plupart attribuent ces différences au comportement individuel. Nous supposons que les superdiffuseurs sont moins prudents ou en contact avec plus de personnes. Cela montre que la dynamique intrinsèque de l’infection joue également un rôle important.

Les chercheurs ont également découvert que les charges de génome viral, détectables avec la technologie PCR, atteignaient un pic beaucoup plus tôt dans les échantillons de salive que dans les écouvillons nasaux.

Cela suggère “que la salive peut servir de site d’échantillonnage supérieur pour la détection précoce de l’infection”, ont écrit les chercheurs.

Les scientifiques n’ont pas vu de différences significatives dans la dynamique d’infection des premières variantes circulantes du virus SARS-CoV-2 et de la variante alpha. Cela indique que la transmissibilité plus élevée de la variante alpha “ne peut pas être expliquée par des charges virales plus élevées ou une clairance retardée”, ont écrit les chercheurs.

L’équipe n’a constaté aucune corrélation significative entre les symptômes des personnes et l’évolution de l’infection. Bien qu’on suppose souvent que ceux qui présentent plus de symptômes sont susceptibles d’être plus infectieux, ce n’est pas toujours vrai, a déclaré Brooke. Cependant, les implications de cette partie de la recherche peuvent être limitées par le fait que tous les participants à l’étude étaient asymptomatiques ou présentaient des symptômes légers et qu’aucun n’a été hospitalisé.

“Dans l’ensemble, cette étude aide à expliquer pourquoi certaines personnes sont plus susceptibles de transmettre le SRAS-CoV-2 que d’autres”, a déclaré Brooke.

Brooke, Martinez et Smith sont affiliés au Carl R. Woese Institute for Genomic Biology de l’U. of I. Smith est également membre du corps professoral du Carle Illinois College of Medicine dans l’Illinois.

Le National Heart, Lung, and Blood Institute des National Institutes of Health a soutenu cette recherche.

notes de l’éditeur:

Pour contacter Christopher Brooke, envoyez un e-mail à [email protected]

Pour contacter Pamela Martinez, veuillez envoyer un e-mail à [email protected]

L’article “Daily Longitudinal Sampling of SARS-CoV-2 Infection Reveals Substantial Heterogeneity in Infectiousness” est disponible en ligne et auprès du U. of I News Office.

DOI : 10.1038/s41564-022-01105-z


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