De nombreuses universités ont vu une transmission étendue du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) parmi leurs populations à l’automne 2020. Cela a menacé la santé des étudiants, du personnel et des professeurs, l’enseignement en personne, ainsi que la santé des communautés voisines.
Des chercheurs américains ont récemment signalé un programme multimodal « SHIELD : Target, Test, and Tell » qui a aidé à atténuer la transmission du SARS-CoV-2 dans une grande université publique. Le programme a également empêché la transmission communautaire et a contribué à la poursuite des cours en personne pendant la pandémie. Cette étude est disponible sur le medRxiv* serveur de préimpression.
SHIELD : programme Target, Test and Tell pour atténuer la transmission du SRAS-CoV-2 dans une grande université publique
Le programme SHIELD a été développé pour minimiser la transmission du SRAS-CoV-2 via l’identification et l’isolement sûr des personnes infectées avant la propagation du virus. Les composants Target, Test and Tell de SHIELD sont utilisés en synergie et ont aidé à atteindre l’objectif d’atténuation de la transmission.
Le programme combine trois éléments : 1. modélisation et surveillance épidémiologiques (cible), 2. covidSHIELD (Test) – un test de test rapide et fréquent qui utilise une nouvelle RT-qPCR basée sur la salive, à faible coût, autorisée par la FDA et évolutive. dosage du SRAS-CoV-2 qui contourne l’extraction d’ARN, et 3. outils numériques qui peuvent fournir les résultats des tests, notifier les expositions possibles et promouvoir le respect des mesures de santé publique (Tell). Ces 3 éléments ont été combinés à une distanciation sociale, à l’utilisation de masques et à de solides efforts d’éducation. En conséquence, les chercheurs ont effectué plus de 1 000 000 de tests covidSHIELD tout en gardant les salles de classe, les laboratoires et d’autres activités ouvertes à l’université.
Ciblez, testez et informez. a, Les tests sensibles peuvent révéler un cas positif au début de l’infection, et donc l’isolement du cas index réduit le nombre de personnes infectées par ce cas index. Des tests fréquents et un isolement rapide réduisent la période de temps pendant laquelle une personne est infectieuse mais pas isolée (zone A). En conséquence, le multiplicateur R0 pour le test est le rapport entre la zone tronquée sous la courbe (Zone A) et la zone non tronquée sous la courbe (Zone A + Zone B). La ligne verticale en pointillés entre la zone A et la zone B représente le moment où un individu infecté est isolé ; à mesure que cette ligne se déplace vers la gauche, M diminue et la propagation virale est réduite. b, Effet de différentes interventions d’atténuation sur le nombre de reproduction de base R0 tel que calculé dans notre modèle basé sur les agents. Si R0 est supérieur à un (ligne pointillée orange à R0=1), l’épidémie croît de façon exponentielle. Si R0 est inférieur à un, toute épidémie diminue de façon exponentielle. Sans aucune atténuation, R0 est proche de 3 et une épidémie d’emballement se produira. Le masquage et la distanciation sociale aident à réduire la transmission mais ne peuvent pas supprimer la croissance des cas à eux seuls car le R0 est toujours supérieur à un. Cependant, lorsque ces mesures sont combinées à des tests fréquents (2 tests par semaine), le R0 chute à 0,35 et le confinement de l’épidémie devient possible. L’ajout d’interventions d’atténuation supplémentaires telles que la recherche manuelle des contacts et la notification d’exposition basée sur les risques étant R0 encore plus bas à 0,19, suggérant le potentiel d’un contrôle strict de l’épidémie sur le campus. Les détails du modèle à base d’agents sont donnés dans les documents supplémentaires. Les résultats présentés ici sont calculés en supposant que 100 % des étudiants se conforment aux tests, à l’isolement et à la quarantaine deux fois par semaine. Nous avons également exécuté la même simulation en supposant une conformité de 60 %, et les mêmes tendances générales ont été observées avec R0 pour le programme SHIELD complet qui devrait encore être gérable (0,5, voir Données étendues Fig. 1). c, L’effet de la chaleur sur la détection des acides nucléiques du SRAS-CoV-2 dans la salive. Le SARS-CoV-2 -irradié (de BEI, utilisé à 1,0×104 copies virales/mL) a été dopé dans de la salive humaine fraîche (SARS-CoV-2 négatif). Les échantillons dilués 1:1 avec du tampon 2X Tris-borate-EDTA (TBE) (0,5 ml dans des tubes coniques de 50 ml) ont été incubés à 25°C (température ambiante), ou dans un bain d’eau chaude à 65°C, 75°C , ou 95°C, pendant 1, 5, 15 ou 30 min. Tous les échantillons de salive ont été enrichis de bactériophage MS2 purifié (1:40 MS2:échantillon) comme contrôle interne. Des échantillons de salive dopés par le virus, un contrôle positif (pos ; contrôle positif SARS-CoV-2, 5,0 x 103 copies/mL, pas de MS2) et un contrôle négatif (neg ; eau, pas de MS2) ont été directement analysés par RT-qPCR, en triple , pour l’acide nucléique du SRAS-CoV-2 correspondant au gène ORF1ab (triangle bleu), au gène N (carré orange) et au gène S (cercle vert) et MS2 (cercle ouvert). Les valeurs Ct indéterminées sont tracées en tant que ND. Cette expérience a été répétée au moins trois fois. d, 25 échantillons de salive clinique ont été divisés en deux aliquotes à la réception, un ensemble a été traité à l’aide de notre test covidSHIELD et l’autre ensemble a été soumis à une extraction d’ARN à l’aide du kit d’isolement d’acide nucléique MagMax Viral/Pathogen II (MVP II) (ThermoFisher). 5 ul de salive traitée (dans un tampon 1:1 2x TBE/Tween-20) ou d’ARN purifié (dans l’eau) ont ensuite été utilisés comme matrices pour la RT-qPCR. Un résultat positif est appelé lorsque deux des trois gènes cibles viraux sont détectés. e, Résultat qualitatif des tests parallèles d’écouvillons appariés du cornet moyen et de salive avec le test Abbott RealTime SARS-CoV-2 et covidSHIELD. Un total de 120 participants ont été inscrits dans une étude clinique comparant les résultats d’écouvillons nasopharyngés ou du cornet moyen collectés de manière contemporaine et analysés par une méthode de référence autorisée par la FDA pour l’utilisation d’urgence pour la détection du SRAS-CoV-2 et des échantillons de salive analysés par covidSHIELD. La concordance globale était de 98,3 % (IC à 95 %, 94,1 à 99,8 %), le pourcentage de concordance positif était de 96,8 % (IC à 95 %, 83,2 à 99,9 %) et le pourcentage de concordance négatif était de 98,9 % (IC à 95 %, 93,9 à 99,9 %). Tous les essais cliniques ont été examinés par le Western Institutional Review Board. Tous les participants ont donné leur consentement écrit et éclairé. f, résultat d’une étude clinique supplémentaire de 17 personnes confirmées positives pour COVID-19 et ayant une faible charge virale (Ct = 32-42, moyenne 37) par écouvillonnage nasal moyen analysé à la Johns Hopkins University School of Medicine à l’aide d’Abbott Alinity comparé avec des échantillons de salive collectés au même moment qui ont été analysés à l’aide du test covidSHIELD au laboratoire enregistré CLIA Urbana-Champaign de l’Université de l’Illinois. La valeur p = 0,0004 a été calculée à l’aide d’un test t bilatéral non apparié. g, des images représentatives simulées de l’application Safer Illinois montrent comment la conformité au protocole de test SHIELD a été couplée à l’accès au bâtiment. L’écran de gauche apparaît lorsqu’un utilisateur est en conformité avec le protocole de test du campus et a reçu un test négatif récent pour le SARS-CoV-2. L’écran de droite apparaît lorsque l’utilisateur de l’application n’est pas conforme, lorsqu’il a reçu une notification d’exposition récente ou lorsqu’il a été testé positif au virus. La zone dans le cercle supérieur contenant l’image de la silhouette affiche généralement une photo de l’utilisateur de l’application, l’une des nombreuses fonctionnalités de sécurité intégrées à Safer Illinois.
Les programmes d’atténuation de la transmission multimodale pourraient aider les communautés universitaires à obtenir des résultats positifs
En règle générale, les taux de positivité des cas sont restés inférieurs à 0,5%, et la transmission des étudiants aux professeurs et au personnel a été empêchée, et les données recueillies indiquent qu’il n’y a eu aucune propagation dans les salles de classe ou les laboratoires de recherche. Au cours du semestre d’automne, il n’y a eu aucune hospitalisation ou décès lié au COVID-19 dans la communauté universitaire.
Le programme a également empêché la transmission du virus de la population universitaire à la communauté environnante du comté de Champaign. L’expérience des auteurs démontre que les programmes d’atténuation de la transmission multimodale pourraient aider les communautés universitaires à obtenir des résultats positifs jusqu’à ce que la vaccination de masse contre le COVID-19 soit réalisée. Ces programmes fournissent également une feuille de route pour faire face aux futures pandémies.
Alors que les quelque 35 000 étudiants de premier cycle de l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign (UIUC) ont quitté le campus au printemps 2020 pour poursuivre leur apprentissage à distance, il était clair que leur retour à l’automne poserait des défis importants. La plus grande préoccupation était que la transmission non atténuée du virus parmi la population étudiante de premier cycle entraînerait davantage de cas dans le personnel, les professeurs et la communauté environnante.
« Combinés au masquage et à la distanciation sociale, des tests rapides/fréquents ont permis d’atténuer la propagation de COVID-19 au cours du semestre d’automne 2020 pour une communauté universitaire publique vaste et diversifiée. »
Le programme SHIELD a également été déployé dans d’autres communautés telles qu’une grande université publique, quelques écoles secondaires, un collège communautaire, un palais de justice fédéral et un grand campus d’entreprise privé. Des échantillons de salive prélevés dans ces communautés ont été traités et analysés à l’aide du test covidSHIELD. Les résultats des tests ont été évalués conformément aux tableaux d’interprétation du résumé de l’EUA et les taux de positivité hebdomadaires moyens ont été tracés en fonction de la période au cours de laquelle les échantillons ont été traités.
« Le test de salive covidSHIELD est hautement évolutif et facile à mettre en œuvre, permettant des tests rapides, fréquents et précis dans une grande communauté. »
Selon les auteurs, les trois contributions importantes de leur travail sont : 1. le développement et le déploiement du programme multimodal – un effort global pour atténuer la transmission de COVID-19 dans une grande université qui a empêché la transmission communautaire et a aidé à continuer en personne cours pendant la pandémie; 2. la description du nouveau test RT-qPCR basé sur la salive et évolutif pour le SRAS-CoV-2 qui contourne l’extraction d’ARN ; et 3. les preuves que des tests rapides et fréquents peuvent aider à atténuer la transmission du SRAS-CoV-2 après l’apparition de pics d’infection.
« Nos résultats devraient permettre aux communautés de s’ouvrir de manière plus sûre alors que le monde se dirige vers une vaccination généralisée contre le COVID-19. Ils fournissent également un guide pour faire face à la prochaine pandémie. »
*Avis important
medRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, orienter la pratique clinique/le comportement lié à la santé, ou traités comme des informations établies.
