Коронавирус 2019-nCoV Румънско дружество по микробиология

Автор: проф. Д-р Симона Руша, UMF Карол Давила, Институт по вирусология "Ștefan S Nicolau"

Нов коронавирус, временно наречен 2019-nCoV, свързан с тежки респираторни инфекции при човека, беше идентифициран през януари 2020 г. в Ухан, провинция Хуабей, Китай. На СЗО е съобщено за огнище на 44 случая на атипична пневмония на 31 декември 2019 г., но има случаи на хоспитализация от 1 декември 2019 г.

Към 2 февруари 2020 г. в Китай са докладвани над 14 500 потвърдени случая и 304 смъртни случая, както и 146 случая с 1 смърт в 23 други страни в Азия, Австралия, Европа и Северна Америка. Цифрите се променят бързо от ден на ден, а проучване, публикувано в Lancet, базирано на математическо моделиране, проектира над 78 000 случая, с експоненциален ръст в множество големи градове в Китай, за период от 1- 2 седмици от случаите в Ухан, с висок риск от глобално разпространение при липса на силни мерки за смекчаване на предаването и епидемичен връх през първата половина на 2020 г.

Новият коронавирус 2019-nCoV първоначално е идентифициран чрез NGS секвениране (с комбинация от Illumina и Nanopore) и е изолиран в Китай върху първични култури от човешки дихателни епителни клетки. Преди това два други зоонозни коронавируса, най-вероятно от прилепи, предизвикаха тежки респираторни епидемии:

SARS-CoV (тежък остър респираторен синдром Cov), идентифициран през 2002 г. в южната част на Китай, в района на Гунагдонг, който се е разпространил бързо в световен мащаб и към момента на изчезването му през 2004 г. е причинил над 8000 случая на хора и 774 смъртни случая (9,5% смъртност);
MERS CoV (респираторен синдром на Близкия изток), идентифициран през 2012 г. в Саудитска Арабия, широко разпространен в 27 страни, все още циркулира в Близкия изток и досега е довел до 2521 случая и 919 смъртни случая (35% смъртност), също свързано със стомашно-чревни симптоми и остра бъбречна недостатъчност.

Предаване
Повечето от първоначалните случаи, причинени от 2019 г. в CoV, са свързани с местен пазар за продажба на живи животни, екзотично животинско месо и пресни морски дарове [19, 20], което предполага зоонозно предаване на вируса от един вид на друг. неизвестен. Понастоящем обаче в Китай се наблюдава трайно междуличностно дихателно предаване, а в други страни са настъпили няколко вторични случая на междучовешко предаване. Някои доклади показват, че вирусът може да се предава и от хора в инкубация (чиято продължителност се изчислява на 2,5-9 дни). Все още не е известна реалната честота на леки нехоспитализирани инфекции, но изглежда, че може да има асимптоматични инфекции, от които предаването е малко вероятно. MERS CoV често причинява асимптоматични инфекции, докато SARS CoV почти никога.

Нито един от трите зоонозни коронавируса не изглежда да има висока заразност, като скоростта на възпроизводство R0 се оценява на 2,4-2,68 за 2019 nCoV. Респираторното предаване, чрез капки Pfluge или фомити, е доминиращо за всичките 3 зоонозни коронавируса. В случая на SARS CoV и MERS CoV вторичното предаване е главно интрахоспитално, аерозолите, генерирани по време на медицински процедури като ендотрахеална интубация, бронхоскопия, приложение на аерозолирани лекарства) улесняват разпространението на болестта.

Както при ТОРС, така и при MERS имаше пациенти с т.нар. „Супершидърс“, които елиминираха много високи нива на вируса, генерирайки впечатляващ брой вторични случаи. В случая на ТОРС се подчертава и възможното фекално-орално предаване, от случаите с обилна, водниста диария. В жилищен комплекс в Хонг Конг (Amoy Garden) са регистрирани не по-малко от 300 случая на ТОРС, предадени от пациент с диария, който е замърсил канализацията на сградата, като вирусът е изолиран от канализацията на баните.

Произход
Геномният анализ показа, че 2019-nCoV е различен бета-коронавирус от коронавирусите на SARS CoV и MERS CoV. И трите зоонозни коронавируса имат прилепи като резервоари, но те идват от различни видове и са предадени на хората чрез междинен гостоприемник. Все още е неизвестно за 2019-nCoV, докато за SARS CoV е представено от цивета (Palm цивета), а за MERSCoV от камила. Филогенетичните анализи показват неотдавнашното въвеждане на 2019-nCoV в човешката популация, както и родство с коронавирус, изолиран преди това от прилепите в провинция Юнан (BatCoV RaTG13), с което има 96,3% генетично сходство.

Резултатите от секвенирането в целия геном показват, че 2019-nCoV е различна клада от други подобни SARS-подобни коронавируси при прилепите и не е рекомбинантен сред други човешки или животински коронавируси, както се предполага от предварителни проучвания, базирани на анализ на вирусни гликопротеинови последователности.

Клетъчни рецептори
SARS CoV използва металопептидаза ACE II (конвертиращ ензим ангиотензин 2), присъстваща в епителните клетки на долните дихателни пътища, което би обяснило забележимата късна екскреция на вируса по време на заболяването (след 10 дни от началото) и честотата на предаване в болницата., чрез процедури за генериране на аерозол. Някои предварителни проучвания показват, че същият рецептор ще бъде използван до 2019 nCoV.
MERS Cov използва отделен рецептор, дипептидилпептидаза-DPP4 (CD26), който се намира в долните дихателни пътища, особено в алвеоларните епителни клетки, но също така и в други тъкани, което би обяснило честата връзка на дихателните симптоми със стомашно-чревни и остра бъбречна недостатъчност. Многобройни проучвания разглеждат свръхекспресията на тази молекула при пациенти със съпътстващи заболявания (затлъстяване, астма), съпътстващи вирусни инфекции и при пушачи, за които се смята, че са изложени на риск от тежката еволюция на заболяването.

Понастоящем диагнозата инфекция с новия коронавирус се основава на откриването на вирусна нуклеинова киселина чрез PCR в реално време в екзодат на назофаринкса, бронхоалвеоларен лаваж или трахеобронхиален аспират. Необходимите протоколи и реагенти могат да бъдат получени чрез СЗО и CDC, САЩ. Тестовете за откриване на антитела срещу 2019-nCoV могат да бъдат извършени скоро, което позволява оценката на серопреобладаването на инфекцията и подчертаването на асимптоматичните инфекции. Наскоро 2019-nCoV беше изолиран върху клетъчни култури в Австралия, в Института за инфекция и имунитет "Питър Дохърти" в Мелбърн. Лабораторията, първата извън Китай, която е получила вирусен щам от пациент, ще работи със СЗО за разпространение на изолата в други референтни центрове.

Лечение на зоонозни коронавирусни инфекции
В момента лечението е симптоматично и поддържащо, няма етиологично лечение. Експериментално редица широкоспектърни антивирусни препарати се тестват за коронавирусни инфекции, включително 2019- nCoV.
За MERS CoV инфекция в клинично изпитване (MIRACLE) в Саудитска Арабия се тества комбинация от интерферон бета и протеазен инхибитор (лопинавир, комбиниран с фармакологичен подобрител - ритонавир - често използвана формула при ХИВ инфекция), ин витро. Изследванията на животински модели показват превъзходния ефект на вирусен инхибитор на РНК полимераза - ремдезивир, който подобрява белодробната функция и намалява както вирусния товар, така и увреждането на белите дробове.

Преди това, по време на епидемии, причинени от ТОРС CoV и MERS CoV, наблюдателни проучвания показват някои свързани клинични ползи: пасивна имунопрофилактика, основана на прилагането на плазма от излекувани пациенти; комбинирана употреба на PEG IFN алфа и рибавирин, комбинирана употреба на високи дози кортикостероиди и интерферон алфакон-1. Редица традиционни китайски лекарства се използват емпирично. Текущ скрининг на библиотеки с химични съединения и бази данни, за да се намерят ефективни антивирусни потенциали.

предотвратяване
Понастоящем няма ваксина срещу коронавирус. Предварителни проучвания бяха проведени по време на епидемията от SARS CoV, но изоставени след изчезването на вируса. Понастоящем много кандидати за ваксина се формулират и тестват в проучвания, финансирани както от фармацевтични компании, така и от NIH, САЩ, както и от глобалния алианс Cepi (партньорство между публични, частни, филантропски и организации на гражданското общество) за иновации в готовност за епидемия.

Мерки за обществено здраве
СЗО обяви на 30 януари епидемията, породена от новия коронавирус 2019-nCoV, за международна извънредна ситуация в областта на общественото здраве. Това сигнализира за необходимостта от бързо координиран международен отговор, по-специално за предотвратяване на натрупването на дела в региони с ограничени ресурси. Не се налагат ограничения за движението на стоки и хора, но се очаква всяка държава да извърши анализ на риска и ползата от такива мерки. Всяка държава трябва да бъде подготвена за активно наблюдение, ранно откриване, изолиране и управление на случаи, идентифициране на контакти и предотвратяване на по-нататъшното разпространение на инфекцията nCoV през 2019 г. и трябва да работи със СЗО.
Преди това Китай беше въвел пълна карантина за няколко метрополии (> 54 милиона души), като първият беше Ухан, град с 11 милиона души, където инфекцията беше диагностицирана за първи път. На 23 януари градският обществен транспорт, както и въздушният и железопътен трафик от Ухан бяха спрени в опит да спрат разпространението на новия коронавирус.

Редица страни въведоха забрани за влизане на хора в риск от предаване на новия коронавирус. Тези мерки са оправдани, ако вземем предвид начина, по който епидемията от ТОРС еволюира от 2003-2004 г., пример за това какво означава възникващ вирус в условията на глобализация, прекомерна урбанизация, с пренаселеност и висока скорост на движение.

ТОРС беше признат в края на февруари 2003 г., след като инфекциите бяха диагностицирани в Китай от ноември 2002 г., но не бяха докладвани на СЗО. Индексът за предаване на болестта извън континентален Китай е 65-годишен лекар, който се е грижил за пациенти с ТОРС в Гуангдонг. На 21 февруари 2003 г. той отседна в хотел в Хонконг, показвайки признаци на респираторно заболяване, започнало преди 6 дни. Здравето му се влошава бързо, ден по-късно е хоспитализиран и умира на 4 март.

Поредица от вторични случаи се случиха в болницата и 17 души, които влязоха в контакт с индексния пациент в хотела, бяха заразени, предизвиквайки епидемията от Хонконг. Някои от тях пътували до Виетнам, Сингапур и Торонто, където станали източник на местни епидемии. На 28 февруари 2003 г. пациент с грипоподобни симптоми е приет в малка частна болница в Ханой, Виетнам; 60 членове на медицинския персонал се разболяват. Д-р Карло Урбани, регионалният служител на СЗО, бързо въведе пълна болнична карантина, като по този начин ограничи разпространението на болестта, и предупреди СЗО за новия синдром. Самият той остава в болница до 11 март, когато пътува до Банкок, Тайланд; по време на полета става симптоматично, изолира се на летището и умира след 18 дни, на 29 март 2003 г. На 12 март 2003 г. СЗО издава глобално предупреждение за общественото здраве, а три дни по-късно и най-голямата международна мрежа от лаборатории за изследване на новия синдром, което би идентифицирало SARS CoV.

Селективна библиография
Специална страница, посветена на новия коронавирус, се поддържа от
New England Journal of Medicine - https://www.nejm.org/coronavirus
Lancet https://www.thelancet.com/coronavirus
КОЙ https://www.who.int/emergencies/diseases/novel-coronavirus-2019
CDC https://www.cdc.gov/coronavirus/2019-nCoV/index.html
ECDC https://www.ecdc.europa.eu/en/geographic-distribution-2019-ncov-cases

Най-важните статии са посочени по-долу, а становище за скоростта на публикуване е публикувано от: Rubin EJ, Baden LR, Morrissey S, Campion EW. Медицински списания и огнището на 2019-nCoV. N Engl J Med. 2020 г. 27 януари. Doi: 10.1056/NEJMe2001329. [Epubahead на печат] PubMed PMID: 31986242

Изолация 2019-nCoV

Zhu N, Zhang D, Wang W, Li X, Yang B, Song J, Zhao X, Huang B, Shi W, Lu R, Niu P, Zhan F, Ma X, Wang D, Xu W, Wu G, Gao GF, Тен W; Китайски роман за изследване и изследване на коронавируса. Нов коронавирус от пациенти с пневмония в Китай, 2019 г. N Engl J Med. 2020 г. януари 24. doi: 10.1056/NEJMoa2001017. [Epub преди печат] PubMed PMID: 31978945.
Chan JF, Kok KH, Zhu Z, Chu H, To KK, Yuan S, Yuen KY. Геномна характеристика на новия 2019 човеко-патогенен коронавирус, изолиран от пациент с атипична пневмония след посещение в Ухан. Emerg Microbes Infect. 2020 декември; 9 (1): 221-236. doi: 10.1080/22221751.2020.1719902. PubMed PMID: 31987001.
Chen Y, Liu Q, Guo D. Възникващи коронавируси: структура на генома, репликация и патогенеза. J Med Virol. 2020 г., 22 януари. Doi: 10.1002/jmv.25681. [Epub beforeof print] Преглед. PubMed PMID: 31967327.

Еволюцията на епидемията

Клиника по инфекции

Huang C, Wang Y, Li X, Ren L, Zhao J, Hu Y, Zhang L, Fan G, Xu J, Gu X, ChengZ, Yu T, Xia J, Wei Y, Wu W, Xie X, Yin W, Li H, Liu M, Xiao Y, Gao H, Guo L, XieJ, Wang G, Jiang R, Gao Z, Jin Q, Wang J, Cao B. Клинични характеристики на пациенти, заразени с нов коронавирус от 2019 г. в Ухан, Китай. Лансет. 2020 г. 24 януари. Pii: S0140-6736 (20) 30183-5. doi: 10.1016/S0140-6736 (20) 30183-5. [Epub преди печат] PubMed PMID: 31986264.
Chan JF, Yuan S, Kok KH, To KK, Chu H, Yang J, Xing F, Liu J, Yip CC, Poon RW, Tsoi HW, Lo SK, Chan KH, Poon VK, Chan WM, Ip JD, Cai JP, Cheng VC, Chen H, HuiCK, Yuen KY. Семеен клъстер на пневмония, свързан с новия коронавирус от 2019 г., показващ предаване от човек на човек: проучване на семеен клъстер. Лансет. 2020 г. 24 януари. Pii: S0140-6736 (20) 30154-9. doi: 10.1016/S0140-6736 (20) 30154-9. [Epub преди печат] PubMed PMID: 31986261.

Произход на вируса и клетъчните рецептори

Corman VM, Landt O, Kaiser M, Molenkamp R, Meijer A, Chu DK, Bleicker T, Brünink S, Schneider J, Schmidt ML, Mulders DG, Haagmans BL, van der Veer B, van den Brink S, Wijsman L, Goderski G, Romette JL, Ellis J, Zambon M, Peiris M, Goossens H, Reusken C, Koopmans MP, Drosten C. Откриване на 2019 коронавирус (2019-nCoV) чрез RT-PCR в реално време. Евро Surveill. 2020 г. януари; 25 (3). doi: 10.2807/1560-7917.ES.2020.25.3.2000045. PubMed PMID: 31992387.

История на епидемията от ТОРС и MERS