Stomach Health > Желудок Здоровье >  > Q and A > Желудок вопрос

Математическая модель выявляет риск заражения SARS-CoV-2 после трансплантации фекальной микробиоты

В их новой статье, доступной на bioRxiv * сервер препринтов, Американские исследователи из некоммерческой организации OpenBiome использовали математическую модель для моделирования полезности различных стратегий тестирования образцов фекалий и показали, что вероятность выпуска донорской фекальной микробиоты с тяжелым острым респираторным синдромом коронавирусом 2 (SARS-CoV-2) мала. когда учитываются несколько важных переменных.

Новый коронавирус SARS-CoV-2 Цветная сканирующая электронная микрофотография апоптотической клетки (зеленый), сильно инфицированной частицами вируса SARS-COV-2 (оранжевый), выделен из образца пациента. Изображение в Комплексном исследовательском центре НИАИД (IRF) в Форт-Детрике, Мэриленд. Предоставлено:NIAID.

SARS-CoV-2, возбудитель пандемии деструктивного коронавирусного заболевания (COVID-19), в первую очередь рассматривается как респираторный патоген; тем не мение, данные свидетельствуют о том, что вирус может независимо реплицироваться в кишечнике, повышение вероятности фекально-оральной передачи.

Это действительно может быть важной проблемой при трансплантации фекальной микробиоты, который представляет собой процесс переноса стула от здорового донора в кишечник пациента с целью восстановления микробиома кишечника. В настоящее время, этот подход рекомендуется при частых внутрибольничных инфекциях с Clostridioides difficile и в настоящее время исследуется как экспериментальный подход для многих других условий.

Тем не мение, несмотря на консенсус о том, что доноры микробиоты плода должны проходить скрининг на SARS-CoV-2, оптимальная стратегия выявления бессимптомного носительства среди доноров все еще не определена, пока комбинация тестов еще не оценивалась и не сравнивалась.

Следовательно, исследователи из OpenBiome (т. е. некоммерческая организация в Массачусетсе, которая управляет общественным банком стула и поддерживает исследования, разработанные в области человеческого микробиома) разработала математическую модель инфекции SARS-CoV-2 среди доноров фекальных трансплантатов, которая имитирует эффект различных стратегий тестирования.

Количественная оценка влияния тестирования на снижение передачи SARS-CoV-2

Суммируя, эти ученые построили абстрактную модель доноров фекальной микробиоты для трансплантации, моделирование их графика пожертвований, заболеваемость SARS-CoV-2, а также течение заболевания COVID-19.

Поверх этих имитаций были применены различные стратегии скрининга - с учетом субоптимальной чувствительности и специфичности каждого теста - для того, чтобы оценить, сколько вирус-отрицательных и вирус-положительных пожертвований будет надлежащим или нежелательным образом выпущено. соответственно.

Соответственно, разработанная модель представила два результата:количество «истинно отрицательных», "вирус-отрицательные пожертвования выпущены, и количество «ложноотрицательных», выпущены вирус-положительные пожертвования.

Как следствие, желательный подход к скринингу привел бы к выдаче большого количества вирус-отрицательных пожертвований и лишь небольшого количества или отсутствия вирус-положительных пожертвований; с другой стороны, плохая стратегия приведет к ненужному уничтожению большого количества вирус-отрицательных пожертвований или высвобождению множества вирус-положительных пожертвований.

"Модель количественно оценивает влияние более строгих испытаний на желаемое снижение потенциально инфекционных, вирус-положительные пожертвования, переработанные в материал для трансплантации фекальной микробиоты и выпущенные для использования, а также нежелательное сокращение количества выпущенных вирус-отрицательных пожертвований ", Авторы исследования обобщают свой методологический подход.

Количество отправленных вирус-отрицательных и -положительных пожертвований (столбцы, ось абсцисс) по моделированию (ось ординат) для различных ежедневных заболеваемости (строки, инфекций на человека в день) при использовании разных стратегий тестирования (цветов). Мазки всегда берутся с 14-дневным интервалом, а серология - с 60-дневным интервалом. Анализы стула проводятся с 14-дневным интервалом, 28-дневные интервалы, или за каждое пожертвование.

Основные параметры:интервал донорства, особенности тестов и вирусная заболеваемость

Количество переданных пожертвований с положительным и отрицательным вирусом различается по результатам моделирования и зависит от стратегии тестирования и частоты инфицирования. Суммируя, самые чувствительные стратегии оказались и наименее конкретными.

"В основном, более чувствительные стратегии позволили получить меньше вирус-положительных пожертвований, но также забрали доноров раньше из-за ложноположительных результатов и, следовательно, выпустили меньше вирус-отрицательных пожертвований на одного донора, "далее уточнили авторы исследования.

Кроме того, разница в риске высвобожденного вирус-положительного материала при сравнении наиболее и наименее строгих стратегий была эквивалентна эффекту 100-кратного изменения ежедневной заболеваемости SARS-CoV-2.

Когда проводился анализ чувствительности, параметры, которые были тесно связаны с двумя упомянутыми выше исходами, - это интервал донорства (т. е. более длительный интервал дает меньшее количество вирус-отрицательных доноров), характеристики трех тестов (т. е. больше вирус-отрицательных пожертвований, выпущенных с использованием специальных тестов), и заболеваемость SARS-CoV-2 (т.е. более высокая заболеваемость коррелировала с увеличением количества жертвованных вирусов).

Определение стоимости модели

Сила этого анализа состоит в том, что он количественно решает животрепещущий клинический вопрос. Еще, все количественные прогнозы, сделанные с помощью модели, следует рассматривать как руководство к клиническим рассуждениям, а не как четкие и недвусмысленные прогнозы.

Более того, проверка этой модели может оказаться довольно сложной задачей, поскольку возможность фекально-оральной передачи SARS-CoV-2 не подтверждена, и не существует «золотого стандарта» для обнаружения этого вирусного агента в образцах стула. Также, многие допущения в модели могут больше не применяться.

"Хотя эти результаты обнадеживают, мы снова предупреждаем, что они зависят от ряда предположений относительно качества тестирования и эпидемиологии SARS-CoV-2, которые будут уточнены в ближайшие месяцы », говорят авторы исследования.

Тем не менее, этот метод действительно ценен для оценки рисков передачи в этой продолжающейся пандемии. Помимо, этот подход может быть использован в качестве шаблона для оценки стратегий тестирования других патогенных микроорганизмов или методов лечения, полученных от человека, помимо трансплантации фекальной микробиоты.

*Важное замечание

bioRxiv публикует предварительные научные отчеты, не прошедшие рецензирование, и, следовательно, не следует рассматривать как окончательный, руководить клинической практикой / поведением, связанным со здоровьем, или рассматриваться как установленная информация.

Other Languages