Stomach Health > magen Helse >  > Q and A > magen spørsmålet

Matematisk modell avslører risikoen for SARS-CoV-2-infeksjon etter fekal mikrobiotatransplantasjon

I sitt nye papir tilgjengelig på bioRxiv* forhåndstrykk -server, Amerikanske forskere fra OpenBiome ideelle organisasjon brukte en matematisk modell for å simulere nytten av forskjellige teststrategier for fekale prøver og viste at sannsynligheten for å frigjøre en fekal mikrobiotadonasjon med det alvorlige akutte respiratoriske syndrom coronavirus 2 (SARS-CoV-2) er lav når flere viktige variabler tas i betraktning.

Ny koronavirus SARS-CoV-2 farget skanningelektronmikrofotografi av en apoptotisk celle (grønn) sterkt infisert med SARS-COV-2-viruspartikler (oransje), isolert fra en pasientprøve. Bilde på NIAID Integrated Research Facility (IRF) i Fort Detrick, Maryland. Kreditt:NIAID

SARS-CoV-2, en årsakssammenheng til den forstyrrende pandemien av koronavirussykdom (COVID-19), blir først og fremst sett på som et respiratorisk patogen; derimot, bevisene tyder på at viruset uavhengig kan replikere seg i tarmen, øke sannsynligheten for fekal-oral overføring.

Dette kan virkelig være et viktig problem med fekal mikrobiottransplantasjon, som er prosessen med å overføre avføringen fra en frisk donor til pasientens tarm for å gjenopprette tarmmikrobiomet. For tiden, denne tilnærmingen anbefales for hyppige sykehuservervede infeksjoner med Clostridioides difficile og blir for tiden utforsket som en eksperimentell tilnærming for mange andre forhold.

Derimot, til tross for konsensus om at fostermikrobiotagivere skal screenes for SARS-CoV-2, den optimale strategien for å oppdage asymptomatisk transport blant givere er fortsatt unnvikende, mens kombinasjonen av tester ennå ikke er blitt vurdert eller sammenlignet.

Derfor, forskerne fra OpenBiome (dvs. en ideell organisasjon i Massachusetts, som driver en offentlig avføringsbank og støtter menneskelig mikrobiomutviklet forskning) utviklet en matematisk modell for SARS-CoV-2-infeksjon blant fekaltransplantasjonsgivere som simulerer effekten av forskjellige teststrategier.

Kvantifisere testeffekt på reduksjon av SARS-CoV-2-overføring

Kort oppsummert, disse forskerne bygde en abstrakt modell av donatorer av fekal mikrobiottransplantasjon, simulere donasjonsplanen deres, infeksjon forekomst med SARS-CoV-2, så vel som COVID-19 sykdomsforløp.

Ulike screeningstrategier ble lagt på toppen av disse simuleringene-med tanke på den suboptimale sensitiviteten og spesifisiteten til hver test-for å estimere hvor mange virus-negative og virus-positive donasjoner som ville bli hensiktsmessig eller uønsket frigitt, henholdsvis.

Tilsvarende, den utviklede modellen presenterte to utfall:antall "ekte negative, "virus-negative donasjoner frigitt, og antallet "falske negative, "virus-positive donasjoner frigitt.

Følgelig, en ønskelig screeningmetode ville frigjøre mange virus-negative donasjoner og bare en håndfull eller ingen virus-positive donasjoner; på den andre siden, en dårlig strategi ville unødvendig ødelegge et bredt spekter av virus-negative donasjoner eller frigjøre en mengde virus-positive donasjoner.

"Modellen kvantifiserer effekten av strengere testing på den ønskelige reduksjonen i potensielt smittsom, virus-positive donasjoner behandlet til fekalt mikrobiotatransplantasjonsmateriale og frigitt for bruk, så vel som den uønskede reduksjonen i virus-negative donasjoner frigitt ", studieforfattere oppsummerer deres metodiske tilnærming.

Antall virus -negative og -positive donasjoner frigitt (kolonner, x-akse) på tvers av simuleringer (y-aksen) for forskjellige daglige hendelser (rader, infeksjoner per person per dag) ved bruk av forskjellige teststrategier (farger). Pinner er alltid med 14-dagers intervaller og serologi er alltid med 60-dagers intervaller. Avføringstester utføres med 14 dagers mellomrom, 28-dagers intervaller, eller for hver donasjon.

Nøkkelparametere:donasjonsintervall, testspesifikasjoner og viral forekomst

Antall virus-positive og virus-negative donasjoner som ble frigitt var forskjellig fra simuleringer og var avhengig av teststrategi og infeksjon. Kort oppsummert, de mest sensitive strategiene var også de minst spesifikke.

"Generelt, de mer sensitive strategiene frigjorde færre virus-positive donasjoner, men fjernet også givere tidlig på grunn av falske positiver og frigjorde derfor færre virus-negative donasjoner per donor, "Forklarte forfatterne ytterligere.

Videre, risikoforskjellen på frigitt virus-positivt materiale når de mest og minst strenge strategiene ble sammenlignet, tilsvarte effekten av en 100 ganger endring i daglig SARS-CoV-2-forekomst.

Når sensitivitetsanalyse ble forfulgt, parametrene som var sterkt knyttet til de to utfallene nevnt ovenfor var donasjonsintervall (dvs. lengre intervall ga færre virus-negative donasjoner), egenskapene til de tre testene (dvs. flere virus-negative donasjoner frigitt ved bruk av spesifikke tester), og SARS-CoV-2-forekomst (dvs. høyere forekomst korrelert med flere virus-positive donasjoner frigitt).

Angi verdien av modellen

Styrken i denne analysen ligger i dens kvantitative behandling av et brennende klinisk spørsmål. Fortsatt, Alle kvantitative forutsigelser fra modellen bør ses på som retningslinjer for klinisk resonnement fremfor klare og entydige prognoser.

Dessuten, å verifisere denne modellen kan vise seg å være ganske utfordrende, siden muligheten for SARS-CoV-2 fekal-oral overføring ikke er bekreftet, og det er ingen "gullstandard" for å påvise dette virale stoffet i avføringsprøver. Også, mange forutsetninger i modellen er kanskje ikke lenger gjeldende.

"Selv om disse resultatene er oppmuntrende, vi advarer igjen om at de er avhengige av en rekke forutsetninger om kvalitetskontroll og SARS-CoV-2 epidemiologi som vil bli forbedret i de kommende månedene ", sier studieforfattere.

Likevel, metoden er virkelig verdifull for å vurdere overføringsrisikoen i denne pågående pandemien. I tillegg, denne tilnærmingen kan brukes som en mal for å evaluere teststrategier for andre patogene mikroorganismer eller behandlinger som er avledet av mennesker utover fekal mikrobiotatransplantasjon.

*Viktig varsel

bioRxiv publiserer foreløpige vitenskapelige rapporter som ikke er fagfellevurdert og, derfor, skal ikke betraktes som avgjørende, veilede klinisk praksis/helserelatert atferd, eller behandles som etablert informasjon.

Other Languages