Racing einer Pandemie: Forscher entwerfen neue Wege der tracking-COVID-19

In einem perfekten Szenario, einzelne COVID-19 testen, wäre weit verbreitet und leicht zugänglich sein. In der Realität, tests sind immer noch Mangelware, und wahrscheinlich, Fällen der weit überwiegende Teil der prüfkapazität, so dass die Prävalenz und der Verlauf der Krankheit schwer zu Messen.

Aber die Yale-Forscher entwickeln kreative Wege zu verfolgen, die Ausbreitung des virus—durch algorithmen, Umwelt-Probenahme, die Genom-Sequenzierung, und ein Prozess für die Messung der Antikörper im Blut, bekannt als die Serologie. Die Forscher hoffen, dass diese Bemühungen, von denen viele immer noch in Ihren frühen Stadien, ergibt wertvolle Informationen über den Umfang des virus‘ zu verbreiten, und Ihnen die Möglichkeit zu schätzen, wenn das Leben, wie wir verwendet zu wissen, es könnte wieder aufzunehmen.

„Dies ist ein neues virus, das nie erschien der Mensch vor ein paar Monaten, und wir Rennen dagegen“, sagte Dr. Ellen Foxman, assistant professor für Labormedizin und Immunbiologie an der Yale School of Medicine. „Tests, die würde nehmen zwei bis drei Monaten zu entwickeln—wir versuchen zu entwickeln, die in zwei bis drei Wochen.“

Foxman ist assistant director von zwei klinischen Labors der Klinischen Virologie-Labor, geleitet von Dr. Marie-Louise Landry, die entwickelt COVID-19-tests, die Yale-New Haven Hospital ist zum testen 200 Personen pro Tag; und der Klinischen Immunologie-Labor, entwickelt, die serologische tests. Sie ist auch ein Teil des Yale ‚ s COVID-19-Lab-Arbeitsgruppe, zusammen mit Landry, Epidemiologe Nathan Grubaugh, immunobiologist Akiko Iwasaki, und Albert Ko, Lehrstuhl und professor für Epidemiologie an der Yale School of Public Health.

„Recht jetzt, wir sind das Fundament und die Einrichtung Kohortenstudien,“ sagte Ko. „Dies ist ein völlig neuer Erreger. Wir müssen wissen, wie es infiziert die Menschen, warum Sie krank sind, und, wenn Sie Immunität, ob oder nicht Sie können erneut infiziert werden.“

Zurück im Februar, als Bedenken über das virus verstärkt in den USA, Fakultät Experten an der Yale berufen wurden, um vorherzusagen, die lokale Ausbreitung der Krankheit.

Saad-Omer, Direktor der Yale-Institut für Globale Gesundheit und Teil eines COVID-19 Beratergruppe für die Yale-Präsident Peter Salovey entwickelten einen Algorithmus zur Bewertung der wahrscheinlichen lokalen Ausbreitung des virus. Diese Arbeit half hochschulleitungen entscheiden, um Klassen online für die Dauer der Frühjahrssemester und institute arbeiten-von-Zuhause-Protokolle.

„Wir mussten herausfinden,—wo kommt die information auslösen einer Entscheidung?“, sagte Omer, associate dean der Globale Gesundheits-Forschung und professor der Medizin (Infektionskrankheiten) an der Yale School of Medicine, und den Susan Dwight Bliss Professor für Epidemiologie an der Yale School of Public Health.

Omer, wer studiert hat, Erkrankungen der Atemwege und der Impfstoffe auf der ganzen Welt, entwickelt der Algorithmus basiert auf der Reisen und pendeln Standorte der Fakultät, Studenten und Mitarbeiter, und verwendet, um zu schätzen, mögliche Ausbreitung unter den Yale-Gemeinschaft.

„Ich habe gesehen, Ausbrüche passieren“, sagte Omer. „In einer Reaktion, wird vor der Kurve ist wichtig.“

Als bestätigte Fälle begann aufstrebenden, Yale environmental engineer Jordan Peccia begann die Erforschung ein weiteres Mittel zur Bewertung der virus “ erreichen, in der New Haven-Gemeinschaft—Umwelt-Probenahme von lokalen Abwasser, enthält Hinweise auf eine Reihe von Krankheitserregern und Giftstoffen. Die Methode wurde sogar verwendet, um zu enthüllen Informationen über den Drogenkonsum in einer Stadt, Peccia sagte.

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„Auch wenn es keine bestätigten Fälle in den Staat, könnten wir es gesehen haben in das Abwasser“, sagte Peccia, die Thomas E. Golden-Jr. – Professor von Chemie-& Umwelt-Engineering.

Er und sein team sammeln täglich Proben aus Kläranlagen-Standorten in New Haven, die übertragung von Proben, um ein minus-80-Grad-Gefrierfach in seinem Labor, und Extraktion der RNA zur Bestimmung der Konzentration des coronavirus in das Abwasser. Mit Hilfe von Epidemiologen, dann werden Sie Messen, die Konzentration zahlen gegen die zahlen der bestätigten Covid-19 Fällen, um daraus eine Schätzung für die mögliche Anzahl der tatsächlichen Fälle in der größeren New-Haven Bevölkerung.

„Wir möchten diese Daten nutzen, um zu helfen, zu zeigen, wo wir in der Epidemie,“ Peccia sagte. „Wir versuchen auch zu finden, einen innovativen Weg zur Entwicklung eines Frühwarnsystems für die Verbreitung der Krankheit in der Bevölkerung.“ Er erwartet, dass Ihre Arbeit auch weiterhin durch den Sommer.

„Es ist ein langes Spiel“, sagte Omer. „Wir wissen nicht, wie viele Menschen tatsächlich infiziert. Wir wissen nicht, wie groß ein Bruchteil der Bevölkerung tatsächlich entwickelt sich die Krankheit.“

Lokale Fälle von COVID-19 können wichtige Anhaltspunkte über den Verlauf des virus, Yale-Forscher haben gefunden. Yale COVID-19-Lab-Arbeitsgruppe ist mit Genom-Analyse, um zu verstehen, wie das coronavirus kam nach New Haven.

Da das virus repliziert in einer person, die das genetische material, um eine Infektion verursachen, es macht oft einen Fehler in den kopierten genetischen Sequenz—“wie ein Tippfehler,“ sagte Mary Petrone, ein Doktorand in der Epidemiologe Grubaugh lab. Diese Mutationen verändern nicht die grundlegende Natur des virus, sagte Sie, aber Sie erlauben es Wissenschaftlern, um zu folgern Beziehungen zwischen Ausbrüchen.

Petrone ist co-Erstautor mit postdoctoral associate Joseph Fauver auf eine Verwandte Studie. Veröffentlicht, ohne peer review, um die Ergebnisse schnell verfügbar sind, die Studie ergab, dass neun frühen COVID-19 Fällen, in Connecticut kam von inländischen, nicht als internationale, Quellen, darunter sieben aus Washington State.

„Eine unkontrollierte COVID-19-Ausbruch in einem Staat können Samen ein Ausbruch in ein anderes,“ Petrone sagte. „Jeder Ausbruch über das Land gesteuert werden müssen, bevor die US-Epidemie kontrolliert werden kann.“

Um besser zu verstehen, wie viele Leute unter Vertrag haben COVID-19—einschließlich Personen, die waren asymptomatisch—Yale-Forscher sind auch Unternehmen, Bevölkerung-basierte Serologie. Foxman, dessen Labor-Untersuchungen der Reaktion des Körpers auf Infektionen, sagte der Probenahme von Blut aus der Bevölkerung zu suchen, um die virus-Antikörper erzeugen kann, die ein viel vollständigeres Bild über die Verbreitung der Krankheit als point-of-care-tests.

Sie und andere Kliniker und Forscher an der Yale sind führende Anstrengungen zur Entwicklung Serologie-tests für die Messung der Antikörper und für die Bestimmung, ob diese Antikörper blockieren die Zukunft Infektion.