فرهنگ موفق تکثیر SARS-CoV-2 از نمونه های آئروسل بیمارستانی پس از انجماد


در مطالعه اخیر ارسال شده به medRxiv* سرور پیش چاپ، محققان وجود سندرم حاد تنفسی شدید عفونی کروناویروس 2 (SARS-CoV-2) را در نمونه هایی از اتاق های بیمارستان بیماران مبتلا به SARS-CoV-2 نشان دادند.

مطالعه: تشخیص SARS-CoV-2 عفونی در نمونه های آئروسل منجمد جمع آوری شده از اتاق های بیمارستان بیماران مبتلا به COVID-19.  اعتبار تصویر: creativeneko/Shutterstock
مطالعه: تشخیص SARS-CoV-2 عفونی در نمونه های آئروسل منجمد جمع آوری شده از اتاق های بیمارستان بیماران مبتلا به COVID-19. اعتبار تصویر: creativeneko/Shutterstock

زمینه

در حالی که واکسن‌های بیماری کروناویروس 2019 (COVID-19) به طور قابل توجهی به مهار انتقال SARS-CoV-2 کمک کرده‌اند، روش‌های نظارتی که ارزیابی SARS-CoV-2 را در سطح جامعه تسهیل می‌کنند همچنان برای اطلاع‌رسانی تصمیم‌گیری در مورد استراتژی‌های پیشگیری از COVID- حیاتی هستند. 19 گسترش یافت.

درک میزان انتشار ویروس و متعاقب آن انتقال SARS-CoV-2 از طریق هوا در ذرات با اندازه‌های مختلف، که معمولاً به عنوان ذرات معلق در هوا و قطرات شناخته می‌شوند، به روش‌های کاملاً تعریف شده برای نظارت بر هوای داخل خانه نیاز دارد. این برای درک بهتر مقاومت ویروسی در برابر استرس محیطی، برای ارائه اطلاعات در مورد خطرات کسب در سطح جامعه و همچنین موقعیت‌های شغلی، و برای ارزیابی استراتژی‌های کاهش ویروس در محیط‌های داخلی ضروری است.

در مورد مطالعه

در مطالعه حاضر، محققان توانایی جداسازی تکثیر SARS-CoV-2 شناسایی شده در نمونه‌های آئروسل محیطی در بیمارستان‌ها را پس از انجماد و نگهداری طولانی‌مدت نمونه‌های هوا ارزیابی کردند.

این تیم نمونه‌های هوا را در اتاق‌های بیمارستان مراقبت‌های حاد مستقر در یک واحد اختصاص داده شده به مراقبت از بیماران COVID-19 در استان کبک، کانادا بین 27 اکتبر 2020 تا 6 نوامبر 2020 جمع‌آوری کرد. دو کلاس از تجهیزات نمونه‌گیری استفاده شد. ابتدا کاست های 37 میلی متری مجهز به فیلترهای پلی کربنات 0.8 میکرومتری در فاصله 1.5 تا دو متری سر بیمار قرار گرفتند و در بالای تخت ها رو به پایین قرار گرفتند. ثانیاً، نمونه‌بردار نقطه‌ای مایع سری 110A در فاصله دو تا سه متری تخت بیمار قرار داده شد.

نمونه‌های هوا که قبلاً در محیط‌های انتقال ویروس (VTM) منجمد شده بودند برای تلقیح سلول‌های VERO E6 برای دو دور عفونت استفاده شدند. به عنوان شاهد، از بتا-پروپیولاکتون (BPL) غیرفعال شده یا ایزوله های زنده SARS-CoV-2/SB2 استفاده شد. سلول ها به همراه مواد رویی آنها برای ارزیابی پارامترهای تکثیر ویروسی به دست آمد. اثرات سیتوپاتوژنیک (CPE) متعاقبا مورد بررسی قرار گرفت. تیتر ویروس تخمین زده شده در مایع رویی با استفاده از دوز عفونی کشت بافت میانه ارزیابی شد.

آنتی‌بادی‌های نوکلئوکپسید ضد SAR-CoV-2 (N) و آنتی اسپایک (S) برای شناسایی پروتئین‌های SARS-CoV-2 در سلول‌ها با تجزیه و تحلیل immunoblot مورد استفاده قرار گرفتند. اسید ریبونوکلئیک (RNA) استخراج‌شده از رویی سلول یا نمونه‌های هوا با استفاده از واکنش زنجیره‌ای پلیمراز کمّی رونویسی معکوس (RT-qPCR) برای SARS-CoV-2 N یا چارچوب خواندن باز (ORF)-1b تکثیر شد.

نتایج

با استفاده از کاست یا دستگاه Spot Sampler، 30 نمونه در هشت اتاق که بیماران کووید-19 را در خود جای داده بودند، به دست آمد. مدت زمان نمونه گیری بین 75/4 ساعت تا هفت ساعت متغیر بود. همانطور که توسط RT-qPCR تأیید شد، 9 کاست از 22 کاست و دو نمونه از هشت نمونه Spot Sampler حاوی RNA SARS-CoV-2 با مقادیر موجود در هوا بین 129 تا 2056 ژنوم معادل در هر متر مکعب هوا بودند.

سه روز پس از آلودگی، ویروس SARS-CoV-2 در حال تکثیر باعث علائم قابل توجه CPE شد. علاوه بر این، بررسی عصاره‌های سلول کامل (WCE) با ایمونوبلات تشخیص پروتئین‌های SARS-CoV-2 S و N را امکان‌پذیر کرد، در حالی که مایع رویی مقادیر بالایی از ویریون‌های de novo را نشان داد.

قابل ذکر است، هیچ یک از این شاخص‌ها دو ساعت پس از تلقیح با یک ویروس دارای قابلیت تکثیر یا زمانی که SARS-CoV-2 غیرفعال شده با BPL به عنوان تلقیح استفاده شد، مثبت نبود. این یافته‌ها نشان داد که تنها ویروس‌هایی که به طور فعال تکثیر می‌شوند باعث CPE می‌شوند، بیان سلولی پروتئین‌های N و S را نشان می‌دهند و منجر به تولید ویروسی جدید قابل تشخیص می‌شوند.

چهار نمونه هوا از یک اتاق بیمارستان با بالاترین محتوای RNA برای ارزیابی وجود ویروسی که قادر به تولید مثل در کشت سلولی است، انتخاب شدند. بر اساس ارزیابی RT-qPCR، سطح کپی‌های SARS-CoV-2 ORF1b در 200 لیتر نمونه آئروسل بررسی‌شده بین 62.70 و 259.05 کپی بود. به طور قابل‌توجهی، ویژگی‌های بیمار که ممکن است بر آئروسل‌سازی SARS-CoV-2 تأثیر بگذارد شامل ذات‌الریه حاد COVID-19، سرفه حاد که نیاز به تجویز خوراکی کدئین دارد، و تنگی نفس که نیاز به تأمین متناوب اکسیژن از طریق کانولای بینی دارد.

Spot Sampler CPE قابل تشخیص را در یکی از نمونه‌ها در روز سوم پس از تلقیح اول و دوم پس از عفونت با 150 pfu سویه SARS-CoV-2/SB2 پیدا کرد. در روز سوم، پس از اولین و دومین عفونت، S و N سلولی در WCE از سلول های تزریق شده با آن نمونه یافت شد که نشان دهنده وجود SARS-CoV-2 عفونی است.

علاوه بر این، تیتر ویریون در مایع رویی آن نمونه پس از دو چرخه عفونت 10×6.32 بود.7 دوز عفونی متوسط ​​کشت بافت (TCID50)/mL، که 5.67 برابر کمتر از میزان موجود در عفونت زیر با 150 pfu سویه SARS-CoV-2/SB2 بود. هیچ یک از نمونه‌های به‌دست‌آمده با استفاده از کاست، CPE قابل تشخیص، تولید پروتئین‌های ویروسی یا ویریون‌های de novo را نشان ندادند.

به طور کلی، یافته‌های مطالعه نشان داد که 14 ماه پس از جمع‌آوری نمونه، تکثیر SARS-CoV-2 در یکی از چهار نمونه هوای به‌دست‌آمده در اتاق‌های بیمارستان بیماران COVID-19 یافت شد.

*تذکر مهم

medRxiv گزارش‌های علمی مقدماتی را منتشر می‌کند که توسط همتایان بررسی نمی‌شوند و بنابراین، نباید به‌عنوان نتیجه‌گیری، راهنمای عمل بالینی/رفتار مرتبط با سلامتی در نظر گرفته شوند یا به عنوان اطلاعات ثابت تلقی شوند.



منبع