A matematikai modell feltárja a SARS-CoV-2 fertőzés kockázatát a széklet mikrobiota transzplantációja után

Új lapjukban elérhető a bioRxiv* preprint szerver, Az OpenBiome nonprofit szervezet amerikai kutatói matematikai modellt használtak a székletminták különböző tesztelési stratégiáinak hasznosságának szimulálására, és kimutatták, hogy a súlyos akut légúti szindróma koronavírus 2 (SARS-CoV-2) esetén a széklet mikrobiota adományozásának valószínűsége alacsony. ha több fontos változót is figyelembe veszünk.

Új koronavírus SARS-CoV-2 Színes, pásztázó elektronmikroszkópos felvétel SARP-COV-2 vírusrészecskékkel (narancssárga) erősen fertőzött apoptotikus sejtről (zöld), betegmintából izolálva. Kép a Fort Detrick -i NIAID integrált kutatóintézetben (IRF), Maryland. Hitel:NIAID

SARS-CoV-2, a romboló koronavírus-járvány (COVID-19) járvány kórokozója, elsősorban légúti kórokozónak tekintik; azonban, a bizonyítékok azt sugallják, hogy a vírus önállóan szaporodhat a bélben, növelve a széklet-orális átvitel valószínűségét.

Ez valóban fontos kérdés lehet a széklet mikrobiota transzplantációjában, amely a széklet egészséges donorból a beteg béljébe történő átvitelének folyamata, a bél mikrobióma helyreállítása érdekében. Jelenleg, ez a megközelítés gyakori kórházi fertőzések esetén ajánlott Clostridioides difficile és jelenleg kísérleti megközelítésként vizsgálják sok más körülmény esetén.

Azonban, annak ellenére, hogy egyetértés van abban, hogy a magzati mikrobiota donorokat szűrni kell a SARS-CoV-2-re, az optimális stratégia a tünetmentes szállítás kimutatására a donorok körében még mindig megfoghatatlan, míg a tesztek kombinációját még nem értékelték vagy hasonlították össze.

Ennélfogva, az OpenBiome kutatói (pl. nonprofit szervezet Massachusettsben, amely nyilvános székletbankot üzemeltet és támogatja az emberi mikrobióma által kifejlesztett kutatást) kifejlesztette a SARS-CoV-2 fertőzés matematikai modelljét a székletátültetési donorok körében, amely szimulálja a különböző vizsgálati stratégiák hatását.

Kvantitatív vizsgálati hatás a SARS-CoV-2 átvitel csökkentésében

Röviden, ezek a tudósok absztrakt modellt építettek a széklet mikrobiota transzplantációs donorokból, az adományozási ütemterv szimulálása, a SARS-CoV-2 fertőzés előfordulása, valamint a COVID-19 betegség lefolyása.

E szimulációk tetejére különböző szűrési stratégiákat rétegeztek-figyelembe véve az egyes tesztek nem optimális érzékenységét és specifikusságát-annak érdekében, hogy megbecsüljék, hány vírusnegatív és vírus-pozitív adomány kerülne megfelelően vagy nemkívánatos módon, illetőleg.

Eszerint, a kidolgozott modell két eredményt mutatott be:az "igazi negatív, "vírusnegatív adományokat bocsátottak ki, és a "hamis negatív" szám, "Vírus-pozitív adományokat bocsátottak ki.

Következésképpen, egy kívánatos szűrési módszer sok vírusnegatív adományt bocsátana ki, és csak egy maroknyi vagy egyáltalán nem vírus-pozitív adományt; másrészről, egy rossz stratégia szükségtelenül megsemmisítené a vírusnegatív adományok széles skáláját, vagy rengeteg vírus-pozitív adományt szabadítana fel.

"A modell számszerűsíti a szigorúbb vizsgálatok hatását a potenciálisan fertőző fertőzések kívánt csökkenésére, vírus-pozitív adományokat széklet mikrobiota transzplantációs anyaggá dolgozzák fel, és felhasználásra bocsátják, valamint a vírusnegatív adományok nemkívánatos csökkentése " a tanulmány szerzői összegzik módszertani megközelítésüket.

A kiadott vírusnegatív és -pozitív adományok száma (oszlopok, x tengely) a szimulációk között (y tengely) különböző napi előfordulások esetén (sorok, fertőzések személyenként naponta) különböző vizsgálati stratégiák (színek) használatakor. A tamponokat mindig 14 napos, a szerológiát pedig mindig 60 napos időközönként kell elvégezni. A székletvizsgálatokat 14 napos időközönként végzik, 28 napos időközönként, vagy minden adományért.

Főbb paraméterek:adományozási intervallum, a teszt specifikumait és a vírus előfordulását

A felszabadult vírus-pozitív és vírus-negatív adományok száma a szimulációk során különbözött, és függött a vizsgálati stratégiától és a fertőzések előfordulásától. Röviden, a legérzékenyebb stratégiák is a legkevésbé specifikusak voltak.

"Általánosságban, az érzékenyebb stratégiák kevesebb víruspozitív adományt bocsátottak ki, de hamis pozitív eredmények miatt korán eltávolították a donorokat, és ezért adományozónként kevesebb vírusnegatív adományt bocsátottak ki, "tovább pontosított tanulmányok szerzői.

Ráadásul, a kiadott vírus-pozitív anyagok kockázati különbsége a legszegényebb és legszigorúbb stratégiák összehasonlításakor egyenértékű volt a napi SARS-CoV-2 incidencia 100-szoros változásának hatásával.

Amikor az érzékenységi elemzést végezték, a paraméterek, amelyek szorosan kapcsolódtak a fent említett két eredményhez, az adományozási intervallum (azaz a hosszabb intervallum kevesebb vírusnegatív adományt eredményezett), a három teszt jellemzői (pl. több vírusnegatív adományt bocsátottak ki speciális tesztek használatával), és a SARS-CoV-2 előfordulása (azaz magasabb incidencia korrelált a több vírus-pozitív adomány kiadásával).

A modell értékének megállapítása

Ennek az elemzésnek az ereje abban rejlik, hogy mennyiségileg kezel egy égető klinikai kérdést. Még mindig, a modell minden kvantitatív előrejelzését inkább a klinikai érvelés iránymutatásaként kell tekinteni, mint egyértelmű és egyértelmű előrejelzésekkel.

Továbbá, ennek a modellnek az ellenőrzése meglehetősen nehéznek bizonyulhat, mivel a SARS-CoV-2 széklet-orális átvitelének lehetőségét nem igazolták, és nincs "aranystandard" ennek a vírusos kórokozónak a székletmintákban történő kimutatására. Is, a modell számos feltételezése már nem alkalmazható.

"Bár ezek az eredmények biztatóak, ismételten óvatosságra intünk, hogy ezek számos feltételezéstől függenek a tesztelés minőségével és a SARS-CoV-2 járványtannal kapcsolatban, amelyeket a következő hónapokban finomítani fognak " - mondják a tanulmány szerzői.

Mindazonáltal, a módszer valóban értékes a jelenlegi járványban az átviteli kockázatok felmérésében. Kívül, ez a megközelítés sablonként használható más kórokozó mikroorganizmusok vizsgálati stratégiáinak vagy az emberi eredetű terápiáknak a széklet mikrobiota transzplantáción kívül történő értékelésére.

*Fontos figyelmeztetés

bioRxiv előzetes tudományos jelentéseket tesz közzé, amelyeket nem vizsgálnak felül, és ezért, nem tekinthető döntőnek, irányítja a klinikai gyakorlatot/az egészséggel kapcsolatos viselkedést, vagy megállapított információként kezelik.

• Az UNC kutatója országos felmérést vezet, amely a COVID-19 járvány mentális egészségre gyakorolt ​​hatásait értékeli
• A pszichológiai tényezők fontosabbak a tengeri kiképzés fizikai teljesítményénél