SARS-Cov-2 RNA gevind op deeltjies van Bergamo in Noord-Italië: eerste voorlopige bewyse

Erge akute respiratoriese sindroom bekend as COVID-19-siekte – as gevolg van SARS-CoV-2-virus – word erken dat dit via respiratoriese druppels en noue kontakte versprei.[1]Die las van COVID-19 was uiters erg in Lombardye en Po-vallei (Noord-Italië),[2] 'n gebied wat gekenmerk word deur hoë konsentrasies deeltjies, wat reeds bekend is dat dit negatiewe uitwerking op menslike gesondheid het.[3]Streekssyfers beskikbaar vir Italië op die datum van 12 April toon dat ongeveer 30% van tans positiewe mense steeds in Lombardye woon (ongeveer 40% as die algehele gevalle in ag geneem word wat vanaf die begin van die epidemie bevestig is), gevolg deur Emilia Romagna (13,5%) , Piemonte (10,5%), en Veneto (10%).[2]Hierdie vier streke van die Po-vallei is verantwoordelik vir 80% van die totale sterftes wat in Italië aangeteken is en 65% van die opnames van intensiewesorgeenhede.[2]

'n Navorsing wat deur die Harvard Skool vir Openbare Gesondheid uitgevoer is, blyk 'n verband te bevestig tussen toenames in PM-konsentrasies en sterftesyfers as gevolg van COVID-19 in die VSA[4] In vorige kommunikasie het ons die moontlikheid veronderstel dat SARS-CoV-2 virus kan teenwoordig wees op deeltjies (PM) tydens die verspreiding van die infeksie, [5,6] in ooreenstemming met bewyse wat reeds
beskikbaar vir ander virusse.[7-15] Die kwessie van PM-geassosieerde mikrobioom in die lug, veral in stedelike omgewings, bly egter grootliks onder-ondersoek,[16] en – op die oomblik – het niemand nog eksperimentele studies uitgevoer wat spesifiek daarop gemik was nie. om die teenwoordigheid van die SARS-CoV-2 op PM te bevestig of uit te sluit.
Hier bied ons die eerste resultate van die ontledings wat ons uitgevoer het op 34 PM10-monsters van buite/lug PM10 vanaf 'n industriële terrein van Bergamo Provinsie, versamel met twee verskillende lugmonsters oor 'n aaneenlopende tydperk van 3 weke, vanaf 21 Februarie tot Maart, voor. 13de.
Na aanleiding van die metodologie beskryf deur Pan et al.in 2019 (vir die versameling, partikelgrootte en opsporing van luggedraagde virusse),[17] PM-monsters is op kwartsveselfilters versamel deur 'n laevolume gravimetriese lugmonsternemer (38,3 l/min vir 23 uur) te gebruik, wat voldoen aan die verwysingsmetode EN12341 :2014 vir PM10-monitering.Deeltjies is vasgevang op filters met 99,9% tipiesaërosol retensie, behoorlik gestoor en afgelewer by die laboratorium van Toegepaste en Vergelykende Genomika van Trieste Universiteit.Gegewe die "omgewings" aard van die monster, wat vermoedelik ryk is aan inhibeerders van DNA-polimerases, het ons voortgegaan met die ekstraksie van RNA deur die Quick RNA fekale grondmikrobestel te gebruik wat aangepas is vir die tipe filters.[18]Halwe filter is gerol, met die bokant na binne gekeer,in 'n 5 ml polipropileenbuis, saam met die krale wat in die kit voorsien word.Uit die aanvanklike 1 ml lisisbuffer kon ons ongeveer 400 ul oplossing kry, wat dan verwerk is soos gedefinieer deur die standaardprotokolle, wat 'n finale eluaat van 15 ul tot gevolg gehad het.Daarna is 5 ul vir die SARS-CoV-2-toetsing gebruik.Gegewe die besondere oorsprong van die monster, is die qScript XLT 1-Step RT-qPCR ToughMix gebruik.[19]Die versterkingstelsels was dié van die protokol wat ontwikkel is deur Corman et al, gepubliseer op die WGO-webwerf [20].
Die toets was uitdruklik daarop gemik om die teenwoordigheid van die SARS-CoV-2 RNA op deeltjies te bevestig of uit te sluit.Die eerste ontleding het die "E-geen" as 'n molekulêre merker gebruik en 'n indrukwekkende positiewe resultaat op 15 uit 16 filters gelewer, selfs al was, soos ons kon verwag, die Ct tussen 36-38 siklusse.
Daarna het ons die ontleding op 6 van die positiewe filters (reeds positief vir "E-geen") herhaal deur die "RtDR-geen" as 'n molekulêre merker te gebruik - wat hoogs spesifiek vir SARS-CoV-2 is - en 5 beduidende resultate bereik van positiwiteit;kontroletoetse om vals positiwiteit uit te sluit is ook suksesvol uitgevoer (Fig. 1).
Om te verhoed dat die skaars steekproefmateriaal wat beskikbaar is opraak, is die oorblywende onttrekte RNA's by die plaaslike Universiteitshospitaal afgelewer (een van die kliniese sentrums wat deur die Italiaanse regering gemagtig is vir SARS-CoV-2 diagnostiese toetse), om 'n tweede parallelle blinde toets.Hierdie tweede kliniese laboratorium het 34 RNA-ekstraksies vir die E-, N- en RdRP-gene getoets, wat 7 positiewe resultate vir ten minste een van die drie merkergene gerapporteer het, met positiwiteit afsonderlik bevestig vir al die drie merkers (Fig. 2).As gevolg van die aard van die monster, en in ag genome dat die monsterneming nie vir kliniese diagnostiese doeleindes uitgevoer is nie, maar vir omgewingsbesoedelingstoetse (met ook in ag geneem dat filters vir ten minste vier weke gestoor is voordat molekulêre genetiese ontledings ondergaan is, soos'n gevolg van die Italiaanse stilstand), kan ons bevestig dat ons die teenwoordigheid van SARS-CoV-2 virale RNA redelik gedemonstreer het deur hoogs spesifieke "RtDR-geen" op 8 filters op te spoor.As gevolg van die gebrek aan addisionele materiaal van die filters, kon ons egter nie genoeg aantal toetse herhaal om positiwiteit vir al die 3 molekulêre merkers gelyktydig te toon nie.
Dit is die eerste voorlopige bewys dat SARS-CoV-2 RNA teenwoordig kan wees op deeltjies buite, wat dus daarop dui dat, in toestande van atmosferiese stabiliteit en hoë konsentrasies van PM, SARS-CoV-2 trosse met buite PM kan skep en – deur die vermindering van hul verspreidingskoëffisiënt – verbeter die voortbestaan ​​van die virus in die atmosfeer.Verdere bevestigings van hierdie voorlopigebewyse is aan die gang, en moet intydse assessering insluit oor die lewenskragtigheid van die SARS-CoV-2 sowel as die virulensie daarvan wanneer dit op deeltjies geadsorbeer word.Tans kan geen aannames gemaak word oor die korrelasie tussen die teenwoordigheid van die virus op PM en die vordering van die COVID-19-uitbraak nie.Ander kwessies wat spesifiek aangespreek moet word, is die gemiddelde konsentrasies van PM uiteindelikbenodig vir 'n potensiële "hupstoot-effek" van die besmetting (in geval dit bevestig word dat PM as 'n "draer" vir die virale druppelkerne kan optree), of selfs die teoretiese moontlikheid van immunisering as gevolg van minimale dosisblootstelling by laer drempels van PM .

Fig.1 Amplifikasiekurwes van E (A) en RdRP gene (B): groen lyne verteenwoordig getoetste filters;kruis lyneverteenwoordig verwysingsfilterekstraksies;rooi lyne verteenwoordig die versterking van die positiewe monsters.
Fig.1

Fig.2.Positiewe resultate (met X gemerk) vir E-, N- en RdRP-gene verkry vir al die 34 PM10-monstersfilters getoets in die tweede parallelle ontledings.
Fig.2Leonardo Setti1, Fabrizio Passarini2, Gianluigi De Gennaro3, Pierluigi Barbieri4, Maria Grazia Perrone5, Massimo Borelli6, Jolanda Palmisani3, Alessia Di Gilio3, Valentina Torboli6, Alberto Pallavicini6, Maurizio Ruscio7, Prisco Piscitelli8, A9andro
1. Dept. Industriële Chemie, Universiteit van Bologna, Viale del Risorgimento – 4, I-40136, Bologna, Italië
e-mail: leonardo.setti@unibo.it
2. Interdepartementele Sentrum vir Nywerheidsnavorsing “Hernubare bronne, omgewing, blou groei, energie”,
University of Bologna, Rimini, Italy e-mail: fabrizio.passarini@unibo.it
3. Dept. Biologie, Universiteit "Aldo Moro" van Bari, Bari, Italië
e-mail: gianluigi.degennaro@uniba.it; alessia.digilio@uniba.it; jolanda.palmisani@uniba.it
4. Dept. Chemiese en Farmaseutiese Wetenskappe, Universiteit van Triëst, Triëst, Italië
e-mail: barbierp@units.it
5. Afdeling Omgewingsnavorsing, TCR TECORA, Milaan, Italië
e-mail: mariagrazia.perrone@tcrtecora.com
6. Dept. Lewenswetenskappe – Universiteit van Triëst, Triëst, Italië
e-mail: borelli@units.it; torboli@units.it; pallavic@units.it
7. Afdeling Laboratoriumgeneeskunde, Universiteitshospitaal Giuliano Isontina (ASU GI), Triëst, Italië
email: maurizio.ruscio@asugi.sanita.fvg.it
8. Italiaanse Vereniging van Omgewingsgeneeskunde (SIMA), Milaan, Italië
e-mail: priscofreedom@hotmail.com; alessandro.miani@unimi.it
9. Departement Omgewingswetenskap en Poicy, Universiteit van Milaan, Milaan, Italië
e-mail: priscofreedom@hotmail.com; alessandro.miani@unimi.it
Ooreenstemmende skrywer:
Leonardo Setti, Department of Industrial Chemistry, University of Bologna Viale del Risorgimento 4, 40136, Bologna, Italy; e-mail: leonardo.setti@unibo.it

Verwysings
1. Wêreldgesondheidsorganisasie, wyses van oordrag van virus wat COVID-19 veroorsaak: implikasies vir IPC-voorsorgaanbevelings, Wetenskaplike opdrag;beskikbaar by: https://www.who.int/newsroom/commentaries/detail/modes-of-transmission-of-virus-causing-covid-19-implications-for-ipcprecaution-recommendations (29 Maart 2020)
2. Italiaanse Ministerie van Gesondheid, daaglikse bulletin Covid-19-uitbraak in Italië, beskikbaar by http://www.salute.gov.it/imgs/C_17_notizie_4451_0_file.pdf
3. EEA, Europese Omgewingsagentskap, Luggehalte in Europa 2019-verslag;No 10/2019;Europese Omgewingsagentskap: Kopenhagen, Denemarke, beskikbaar by: https://www.eea.europa.eu/publications/airquality-in-europe-2019
4. Xiao Wu, Rachel C. Nethery, M. Benjamin Sabath, Danielle Braun, Francesca Dominici, Blootstelling aan lugbesoedeling en COVID-19 mortaliteit in die Verenigde State, beskikbaar by: https://projects.iq.harvard.edu/ files/covid-pm/files/pm_and_covid_mortality.pdf
5. Italiaanse Vereniging van Omgewingsgeneeskunde (SIMA), Posisiedokument Particulate Matter en COVID-19,
beskikbaar by: http://www.simaonlus.it/wpsima/wp-content/uploads/2020/03/COVID_19_positionpaper_ENG.pdf
6. Setti L., Passarini F., De Gennaro G., Barbieri P., Perrone MG, Piazzalunga A., Borelli M., Palmisani J., Di Gilio A, Piscitelli P, Miani A., Is daar 'n aanneemlike rol vir Particulate Matter in die verspreiding van COVID-19 in Noord-Italië?, BMJ Rapid Responses, 8 April 2020, beskikbaar by: https://www.bmj.com/content/368/bmj.m1103/rapid-responses
7. Sedlmaier, N., Hoppenheidt, K., Krist, H., Lehmann, S., Lang, H., Buttner, M. Generasie van voëlgriepvirus (AIV) besmette fekale fyn deeltjies (PM2.5): genoom- en infeksie-opsporing en berekening van immissie.Veeartsenykundige Mikrobiologie.139, 156-164 (2009)
8. Zhao, Y., Richardson, B., Takle, E., Chai, L., Schmitt, D., Win, H. Airborne transmissie het dalk 'n rol gespeel in die verspreiding van 2015 hoogs patogeniese voëlgriep-uitbrake in die Verenigde State.Sci Rep. 9, 11755. https://doi.org/10.1038/s41598-019-47788-z (2019)
9. Ma, Y., Zhou, J., Yang, S., Zhao, Y., Zheng, X. Assessering vir die impak van stofgebeure op maselsvoorkoms in die weste van China.Atmosferiese omgewing.157, 1-9 (2017)
10. Sorensen, JH, Mackay, DKJ, Jensen, C. Ø., Donaldson, AI 'n Geïntegreerde model om die atmosferiese verspreiding van bek-en-klouseervirus Epidemiol te voorspel.Infect., 124, 577–590 (2000)
11. Glostera, J., Alexandersen, S. Nuwe rigtings: lugoordrag van bek-en-klouseer-virus-atmosferiese omgewing, 38 (3), 503-505 (2004)
12. Reche, I., D'Orta, G., Mladenov, N., Winget, DM, Suttle, CA Afsettingskoerse van virusse en bakterieë bo die atmosperiese grenslaag.Die ISME-joernaal.12, 1154-1162 (2018)
13. Qin, N., Liang, P., Wu, C., Wang, G., Xu, Q., Xiong, X., Wang, T., Zolfo, M., Segata, N., Qin, H. ., Knight, R., Gilbert, JA, Zhu, TF Longitudinale opname van mikrobioom wat verband hou met deeltjies in 'n megastad.Genoom Biologie.21, 55 (2020)
14. Zhao, Y., Richardson, B., Takle, E., Chai, L., Schmitt, D., Win, H. Airborne transmissie kan hê
'n rol gespeel in die verspreiding van 2015 hoogs patogeniese voëlgriep-uitbrake in die Verenigde State.Sci
Rep. 9, 11755. https://doi.org/10.1038/s41598-019-47788-z (2019)
15. Ma, Y., Zhou, J., Yang, S., Zhao, Y., Zheng, X. Assessering vir die impak van stofgebeure op maselsvoorkoms in die weste van China.Atmosferiese omgewing.157, 1-9 (2017)
16. Jiang, W., Laing, P., Wang, B., Fang, J., Lang, J., Tian, ​​G., Jiang, J., Zhu, TF Geoptimaliseerde DNA-onttrekking en metagenomiese volgordebepaling van mikrobiese gemeenskappe in die lug .Nat.Protoc.10, 768-779 (2015)
17. Pan, M., Lednicky, JA, Wu, C.-Y., Versameling, partikelgrootte en opsporing van virusse in die lug.Tydskrif vir Toegepaste Mikrobiologie, 127, 1596-1611 (2019)
18. Zymoresearch Ldt, produkbeskrywing, beskikbaar by: https://www.zymoresearch.com/products/quick-rnafecal-soil-microbe microprep-kit
19. Quantabio Bpk, beskrywing van die produk, beskikbaar by: https://www.quantabio.com/qscript-xlt-1-steprt-qpcr-toughmix
20. Corman, VM, Landt, O., Kaiser, M., Molenkamp, ​​R., Meijer, A., Chu, DK, & Mulders, DG (2020).
Opsporing van 2019 nuwe koronavirus (2019-nCoV) deur intydse RT-PCR.Eurosurveillance, 25(3), beskikbaar by:.https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6988269/

Oorspronklik: https://doi.org/10.1101/2020.04.15.20065995


Postyd: 18-Apr-2020