COVID

12. Juni 2023

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von Ryan O'Hare, Imperial College London

Eine neue, in The Lancet Microbe veröffentlichte Analyse zeigt, wie sich das SARS-CoV-2-Virus von der Nase in die Luft und Oberflächen in der unmittelbaren Umgebung ausbreitet.

Die Ergebnisse sind die zweite Reihe von Ergebnissen des COVID-19 Human Challenge Program, das vom Imperial College London und Partnern geleitet wird, und liefern detaillierte Einblicke darüber, wie mit SARS-CoV-2 infizierte Menschen das Virus in ihrer unmittelbaren Umgebung verbreiten.

Im Februar 2021 wurden 36 gesunde, junge Teilnehmer ohne vorherige Immunität gegen das Virus unter kontrollierten klinischen Bedingungen in einer stationären Einrichtung des Royal Free Hospital in London mit SARS-CoV-2 infiziert, wo sie sorgfältig überwacht werden konnten. Sie blieben in der Einrichtung, bis sie nicht mehr ansteckend waren.

Die Einrichtung ermöglichte es den Forschern, den Infektionsverlauf sehr detailliert zu verfolgen, wobei das klinische Team täglich Abstriche von Nase und Mund der Teilnehmer sowie Umgebungsluftproben und Abstriche von Oberflächen in ihren Zimmern entnahm.

Von den 36 Erstteilnehmern infizierten sich insgesamt 18. Die Analyse ergab, dass zwei Personen deutlich mehr Viren in die Luft ausstießen als die anderen infizierten Teilnehmer, aber keine wesentlich schlimmeren Symptome zeigten. Die Forscher vermuten, dass dies auf den kleinen Anteil der Personen zurückzuführen sein könnte, die das Potenzial haben, hochinfektiös zu sein, was manchmal als „Superspreading“ bezeichnet wird.

Bei der Analyse wurden große Mengen viraler RNA in Luftproben, in der ausgeatmeten Atemluft sowie in Abstrichen der Hände der Teilnehmer und auf umliegenden Oberflächen, einschließlich häufig berührter Oberflächen wie Türgriffen und TV-Fernbedienungen, festgestellt. Dies zeigt, wie eine infizierte Person ihre Umgebung kontaminiert kann das Virus verbreiten.

Die Virusemissionen korrelierten stark mit der Menge an Viren, die in der Nase der Menschen nachgewiesen wurden, und zwar stärker als im Rachen. Dies verdeutlicht, dass die Nase für infizierte Menschen ein wichtiger Weg ist, Viren in die Luft und die Umwelt auszuscheiden.

Den Forschern zufolge verdeutlicht die neueste Analyse die Übertragungswege des Virus von Mensch zu Mensch – direkt in die Luft, Ablagerung auf nahegelegenen Oberflächen und Übertragung von kontaminierten Händen auf häufig berührte Oberflächen wie Türklinken und Fernbedienungen .

Sie zeigen auch, dass positive Lateral-Flow-Tests und sichtbare Symptome zuverlässige Indikatoren dafür waren, wann Menschen infektiös waren und Viren in die Luft und die Umwelt abgeben. Der überwiegende Teil des Virus wurde freigesetzt, nachdem die Menschen ihre ersten Symptome bemerkten, wobei davor (präsymptomatisch) nur sehr wenig Virus in die Umwelt gelangte. Sie fanden keinen signifikanten Zusammenhang zwischen der Schwere der Symptome der Teilnehmer und der Menge an Viren, die sie in die Umwelt abgeben.

Laut den Forschern unterstreichen die Ergebnisse die Notwendigkeit, die öffentliche Gesundheitsbotschaft in Bezug auf die richtige Verwendung von Gesichtsmasken, Händewaschen und Oberflächenreinigung zu verstärken und zu zeigen, wie Studien zu menschlichen Herausforderungen unser Wissen über die Infektion und Übertragung von COVID-19 weiter erweitern.

Dr. Anika Singanayagam, akademische klinische Dozentin des NIHR in der Abteilung für Infektionskrankheiten am Imperial College London und Mitautorin der Studie, sagte: „Unsere neuesten Erkenntnisse ergänzen den bestehenden Wissensbestand über die Übertragung von COVID-19. Durch die Untersuchung von Infektionen.“ In einer kontrollierten Umgebung können wir einzigartige, detaillierte Messungen der emittierten Viren sammeln, die es uns ermöglichen zu verstehen, wie und wann Menschen mit COVID-19 ansteckend für andere sind. Solche Messungen sind in realen Studien nur schwer zu erfassen.

„Unsere Daten deuten darauf hin, dass ein Großteil des Virus, das Menschen ausscheiden, über die Nase kommt, was noch mehr unterstreicht, wie wichtig es ist, dass Gesichtsmasken sowohl die Nase als auch den Mund bedecken, wenn sie getragen werden. Sie zeigen aber auch, wie Viren von den Händen auf eine Kontamination übertragen werden können.“ Oberflächen wie Türklinken oder Fernbedienungen, die zu einer Infektionsquelle werden.“

Dr. Jay, Jie Zhou, wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Abteilung für Infektionskrankheiten am Imperial College London und Mitautor der Studie, sagte: „Es ist wichtig zu verstehen, wann infizierte Menschen ansteckend sind und wie man erkennt, wann sie ansteckend sind – das kann es.“ Helfen Sie uns dabei, Interventionen wie Gesichtsmasken oder soziale Distanzierung effektiver einzusetzen. Die Daten unserer Studie zeigen, dass die Kenntnis und entsprechende Reaktion auf die ersten geringfügigen Symptome, die auf eine Infektion hinweisen, in Verbindung mit häufigen Selbsttests mit Lateral-Flow-Tests hilfreich sein können die Weiterverbreitung effektiv reduzieren.“

Professor Wendy Barclay, Leiterin der Abteilung für Infektionskrankheiten am Imperial College London, sagte: „Eines der wichtigsten Dinge, die wir wissen müssen, um die Ausbreitung von Atemwegsviren wie SARS-CoV-2 zu kontrollieren, ist, wann Menschen infiziert sind.“ Wenn Sie aktiv mit dem Virus infiziert sind, ist die Wahrscheinlichkeit höher, dass sie andere anstecken? Diese Informationen können uns Aufschluss darüber geben, wie sich das Virus ausbreitet und wie wir den Ausbruch am besten stoppen können.

„Human-Challenge-Studien ermöglichen es uns, detaillierte Einblicke in die Infektion zu gewinnen, die uns sonst vielleicht nicht möglich wären. Sie spielen eine wichtige Rolle für unser Verständnis von Infektionskrankheiten und sollten als Teil der künftigen Pandemievorsorge betrachtet werden.“

Die neuesten Erkenntnisse ergänzen mehrere wichtige klinische Erkenntnisse, die bereits aus dem im Februar 2022 veröffentlichten COVID-19 Human Challenge Program gewonnen wurden.

Dazu gehört, dass sich die Symptome durchschnittlich zwei Tage nach dem Kontakt mit dem Virus entwickeln, dass die Infektion zuerst im Rachen auftritt, dass das infektiöse Virus etwa fünf Tage nach der Infektion seinen Höhepunkt erreicht und zu diesem Zeitpunkt deutlich häufiger in der Nase als im Rachen vorkommt.

Die erste Analyse ergab außerdem, dass Lateral-Flow-Tests (LFTs) ein beruhigend zuverlässiger Indikator dafür sind, ob in der Nase und im Rachen infektiöse Viren vorhanden sind (d. h. ob sie wahrscheinlich für andere Menschen ansteckend sind).

Mehr Informationen: Jie Zhou et al., Virusemissionen in die Luft und die Umwelt nach SARS-CoV-2-Herausforderung beim Menschen: eine offene Phase-1-Studie zum ersten Mal am Menschen, The Lancet Microbe (2023). DOI: 10.1016/S2666-5247(23)00101-5