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I lockdowns esercitano la pressione di selezione sul overdispersion delle varianti SARS-CoV-2?

Fra i membri della famiglia di coronavirus che può infettare gli esseri umani, la sindrome respiratorio acuto severo coronavirus-2 (SAR CoV-2) ha esibito il più alta tariffa della trasmissione. Questo virus a RNA è l'agente causale della pandemia in corso di malattia 2019 di coronavirus (COVID-19).

Una delle caratteristiche principali di questa pandemia è overdispersion nella trasmissione. Cioè eventi superspreading che hanno trasmesso rapido il virus a molti con una tariffa incredibilmente ripida della riproduzione.

I rapporti precedenti hanno indicato che 10% delle persone positive COVID-19 sono responsabili di 80% dei nuovi casi. Questa prova riflette il fatto che alcune persone hanno alti numeri riproduttivi e possono infettare molte persone in buona salute, mentre la maggior parte dei pazienti COVID-19 non trasmette.

La mutazione nel genoma virale può provocare l'emergenza di nuovi sforzi del virus. Questi sviluppi possono alterare i reticoli della trasmissione del virus, piombo ad un'più alta probabilità di superspreading se queste mutazioni aumentano la forma fisica virale.

Per esempio, l'alfa variante (B.1.1.7) di SARS-CoV-2 è creduta nel dicembre 2019 per essere almeno 50% più contagioso dello sforzo originale SARS-CoV-2 che era emerso a Wuhan, Cina.

I ricercatori hanno trovato che nell'alfa caricamento variabile e virale, è in media tre volte più una volta confrontato allo sforzo ancestrale. Le mutazioni differenti provocano una differenza nella varianza, come le manifestazioni di mutazione di N501Y un maggior caricamento virale ed abbassano la varianza.

I ricercatori hanno stimato che lo sforzo ancestrale di SARS-CoV-2 subisse una mutazione ad un tasso delle circa due sostituzioni per genoma al mese. Ciò traduce a circa una mutazione per tre trasmissioni. Tuttavia, molte mutazioni possono essere neutrali e soltanto alcune pregiudicheranno le caratteristiche del virus, come la severità della malattia causata e del velocita di trasmissione.

Un nuovo studio esamina le varianti in competizione

La nuova ricerca recentemente rilasciata sul " server " della pubblicazione preliminare del medRxiv* descrive un modello matematico che è stato sviluppato per valutare i concorsi fra le varianti che differiscono nel loro livello di overdispersion (k) e nel loro infectiousness medio.

Più specificamente, i ricercatori hanno usato ad un modello di rete basato a agente della trasmissione di malattia. Il fuoco principale dello studio era di esplorare se il overdispersion implica qualunque vantaggi evolutivi (DIS) e se gli interventi non farmaceutici cambiassero il paesaggio di forma fisica per le varianti con i vari livelli di overdispersion.

Ai fini di questo studio, era essenziale per identificare la capacità di un agente patogeno di evitare l'estinzione stocastica. Per fare questo, i ricercatori hanno usato un processo di diramazione per simulare uno scoppio di variante con un livello predeterminato di overdispersion. Hanno registrato le probabilità della variante che sopravvivono oltre le prime dieci generazioni di infezioni. Hanno trovato che le possibilità di sopravvivenza contano molto sul overdispersion. Le varianti più omogenee hanno una maggior possibilità di sopravvivenza oltre le prime dieci generazioni, mentre le varianti altamente overdispersed sono improbabili da agire in tal modo.

Questa osservazione allinea bene con la prova precedente che non molta gente diventa altamente contagiosa mentre alcune persone possono trasmettere la malattia a molti altre. Più ulteriormente evidenzia il fatto che le malattie eterogenee sono molto più deboli nelle fasi iniziali di un'epidemia, quindi essendo più suscettibili dell'estinzione stocastica.

Il documento dimostra che il successo ed il tasso di sopravvivenza di mutanti di una malattia superspreading, come COVID-19, dipende dal grado di restrizioni imposte all'interno di una popolazione. Queste restrizioni hanno potuto essere lockdowns, sociale che distanziano le misure, uso obbligatorio delle maschere, ecc. Il tipo di restrizione imposto può avere implicazioni per la variante dominante seguente.

Per esempio, i lockdowns accoppiati con le interazioni sociali limitate potrebbero incoraggiare l'evoluzione delle varianti che si sono sparse in modo omogeneo. Alternativamente, se i banchi sono permessi rimanere aperti, quindi mutanti che si spargono rapido fra i bambini può essere selezionato.

I ricercatori hanno evidenziato il fatto che per una malattia gradiscono COVID-19 che si sparge rapido, non sono possibili per caratterizzarla con un numero semplice come il numero riproduttivo di base (R0). Il trattamento tramite cui una malattia si sparge è un fenomeno complesso e dipende da una schiera dei fattori socioculturali, delle restrizioni governo imposte e dei cambiamenti assunti volontariamente nel comportamento dei cittadini. La malattia può spargersi non solo aumentando il suo infectiousness ma anche alterando il suo modo di trasmissione per diventare più omogenea. I Lockdowns, quindi, possono potenzialmente favorire l'emergenza delle varianti che si spargono in modo omogeneo.

Lo studio del gruppo sottolinea l'importanza di cattura del overdispersion in considerazione mentre analizza la capacità della trasmissione di una variante emergente. Molte giurisdizioni hanno impiegato un modello parziale del lockdown ed i ricercatori evidenziano che i dati della trasmissione ottenuti da tali lockdowns parziali possono piombo ad una sopravvalutazione della capacità della trasmissione delle varianti emergenti. Le valutazioni accurate di transmissibility sono assolutamente essenziali poichè possono contribuire a determinare le soglie della vaccinazione per raggiungere l'immunità del gregge.

avviso *Important

il medRxiv pubblica i rapporti scientifici preliminari che pari-non sono esaminati e, pertanto, non dovrebbero essere considerati conclusivi, guida la pratica clinica/comportamento correlato con la salute, o trattato come informazioni stabilite.

Journal reference:
Dr. Priyom Bose

Written by

Dr. Priyom Bose

Priyom holds a Ph.D. in Plant Biology and Biotechnology from the University of Madras, India. She is an active researcher and an experienced science writer. Priyom has also co-authored several original research articles that have been published in reputed peer-reviewed journals. She is also an avid reader and an amateur photographer.

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