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Algoritmo di test sierologico per individuare le disparità nella prevalenza di infezione SARS-CoV-2 e nell'assorbimento di vaccinazione

L'infezione di coronavirus 2 di sindrome respiratorio acuto severo (SARS-CoV-2) causa la malattia 2019 (COVID-19) di coronavirus, che si è evoluta in una pandemia globale con oltre 240 milione casi riferiti il 18 ottobre 2021.

La pandemia globale ha evidenziato le varie disparità di salubrità che hanno urtato la prevalenza di infezione e l'assorbimento del vaccino. Per esempio, negli Stati Uniti, il nero e le persone del latino sono stati riferiti per avere più alte tariffe dell'infezione SARS-CoV-2 e della mortalità confrontate alle persone bianche.

Gli interventi di salute pubblica per indirizzare queste disparità sono essenziali affinchè tutto il paese combattano la pandemia efficacemente. I pronto soccorsi (ED) forniscono i buoni dati sulle infezioni sintomatiche COVID-19. Tuttavia, le valutazioni sierologiche possono fornire più informazione esatta sul seroprevalence SARS-CoV-2, che può contribuire ad identificare le disparità di salubrità.

Un nuovo studio recentemente pubblicato sul " server " della pubblicazione preliminare del medRxiv* dimostra l'uso di un algoritmo sierologico di prova per l'identificazione le disparità nei gradi di infezione e dell'assorbimento vaccino fra la popolazione di studio per permettere agli interventi di salute pubblica.

Convalida dell'algoritmo

L'addestramento e la convalida degli algoritmi sono fatti facendo uso dei dati del campione e poi si applicano a pratica clinica. La convalida è richiesta, sia per la sensibilità che la specificità (capacità di individuare i positivi e le quantità negative).

L'algoritmo generato in questo studio è stato convalidato facendo uso di tre insiemi del campione che comprendono gli oggetti con una cronologia precedente di infezione ed è stato conosciuto per ricevere la vaccinazione SARS-CoV-2. I campioni con cronologia conosciuta della vaccinazione hanno compreso gli oggetti a partire da una fase vaccino I professionisti dell'ospedale e di prova di sanità (HCP). Campioni dalle persone che hanno infezione precedente SARS-CoV-2 sono state derivate dai donatori convalescenti del plasma (CCP), clinici e dal protocollo di caratterizzazione per le malattie infettive severe (CCPSEI) e HCP che hanno risultati dei test positivi di SARS-CoV-2 RT-PCR. Inoltre, la specificità è stata convalidata facendo uso dei campioni pre-pandemici di emocromo (CBC) del resto raccolti dai pazienti del pronto soccorso dell'ospedale di Johns Hopkins (JHH ED).

Seroprevalence degli anticorpi di SARS-CoV-2 2020-2021. I campioni di JHHED ED dal 2020 e 2021 sono stati provati sull
Seroprevalence degli anticorpi di SARS-CoV-2 2020-2021. I campioni di JHHED ED dal 2020 e 2021 sono stati provati sull'algoritmo precedentemente citato e sono stati categorizzati secondo la data in cui il campione è stato ritirato.

Applicazione dell'algoritmo convalidato

Dopo la convalida, l'algoritmo si è applicato a due serosurveys condotti su 145 pazienti che hanno assistito al JHH ED nella città di Baltimora dal 16 marzo al 30 aprile 2020 e dall'11 gennaio al 10 marzo 2021.

Durante il periodo di studio delle indagini, il CBC che del resto i campioni di sangue sono stati raccolti dai pazienti ha invecchiato più di 17 anni che hanno visualizzato ED. Ad ogni campione è stato definito un codice unico di studio e le informazioni protette di salubrità de-sono state identificate.

I dati sullo stato della vaccinazione COVID-19 della popolazione di studio non erano disponibili. Di conseguenza, il gruppo di dati demografico contenere le informazioni sull'età, sul sesso, sull'origine etnica, ecc., de-è stato collegato dai campioni e le prove di laboratorio per la determinazione dello stato sierologico SARS-CoV-2 sono state eseguite. Dopo che le prove sono state completate, lo stato sierologico di ogni campione poi è stato collegato all'insieme di dati demografico facendo uso del codice definito di studio.

Analisi sierologiche per individuare reattività sierologica verso la punta SARS-CoV-2, dominio e nucleocapsid obbligatori del ricevitore della glicoproteina della punta

Tre analisi sierologiche sono state selezionate che contribuiranno a differenziare la reattività sierologica verso la punta SARS-CoV-2 (S1), il dominio dell'ricevitore-associazione della glicoproteina della punta (RBD), o il nucleocapsid:

ELISA di Euroimmun Anti-SARS-CoV-2 quantifica le risposte di IgG a SARS-CoV-2 S1. ELISA dell'anticorpo di totale di Bio--Rad Platelia SARS-CoV-2 misura gli anticorpi totali suscitati contro il nucleocapsid SARS-CoV-2. Nel caso delle entrambe prove di sierologia di ELISA, i risultati sono generati come densità ottica del campione diviso tramite il controllo (S/C). Se il ≥ 0,8 di S/C il campione fosse considerato come positivo. Il caricatore 35mm rapido della prova di CoronaCHEKTM COVID-19 IgG/IgM individua la presenza di IgM e di IgG contro il RBD della proteina della punta. La presenza di banda visibile è considerata come positivo.

Nello studio, un algoritmo fatto delle analisi di Euroimmun, di Bio--Rad e di CoronaCHEK è stato impiegato per differenziare i campioni e dividerli in:

Il gruppo naturalmente infettato che comprende gli individui che possono o non possono essere vaccinati con cronologia priore di infezione. I campioni che hanno mostrato un risultato positivo o indeterminato sull'analisi Bio--Rad sono stati segregati a questo gruppo.

Il gruppo vaccinato che consiste degli oggetti che sono vaccinati e che non hanno alcuna cronologia priore di infezione. I campioni che erano positivi su CoronaCHEK e sulla quantità negativa su Bio--Rad sono stati separati in questo gruppo.

Infezioni vaccinate nè priori del gruppo non esposto, nè. I campioni erroneamente positivi hanno verificato il positivo nell'analisi di Euroimmun ma la quantità negativa su CoronaCHEK è stata segregata a questo gruppo.

L'algoritmo è stato convalidato valutando la sua accuratezza diagnostica usando i campioni di stato conosciuto, per esempio, per valutare se l'algoritmo può individuare i campioni vaccinati. È stato provato sui campioni conosciuti per appartenere al gruppo vaccinato.

L'algoritmo ha esibito la buone specificità e sensibilità nella rilevazione e nella differenziazione dei campioni

Sopra la convalida dell'algoritmo, è stato trovato che ha mostrato che la sensibilità 100% e specificità per la rilevazione ha vaccinato i campioni. Ancora, nel caso dei campioni naturalmente infettati, poteva da differenziarli con la sensibilità e la specificità di 100% e di 84,4%, rispettivamente.

Fra i gruppi usati per la convalida di algoritmo, le considerevoli differenze sono state individuate fra il loro stato sierologico ed i loro livelli della reattività dell'anticorpo per chiodare e il nucleocapsid.

Il valore mediano di S/C per la reattività verso la punta era 8,9 e 5,2 nel caso delle persone vaccinate ed infettate, evidenzianti rispettivamente una chiara differenza nei livelli di reattività.

Interessante, nel caso di S/C mediano per la reattività dell'anticorpo a nucleocapsid, è stato trovato che in persone vaccinate senza le infezioni priori, il valore non ha attraversato il valore di soglia di 0,8 per un risultato positivo. Allo stesso tempo, il gruppo naturalmente infettato che mai non è stato vaccinato indicato uno S/C di 4,3.

Fra il HCP, le persone che hanno avute una prova positiva conosciuta di PCR e successivamente sono state vaccinate indicato ad un anticorpo della punta il valore mediano di S/C simile al gruppo vaccinato (median=9.5) ed all'indice mediano dell'anticorpo S/C del nucleocapsid che era simile al gruppo di persone naturalmente infettato (median=3.4).

Nel caso di HCP che erano SARS-CoV-2, la quantità negativa di PCR con le infezioni sospettate ha mostrato i valori mediani di S/C per l'anticorpo della punta (median=10.0) e il nucleocapsid (median=3.3) simile alle persone con l'infezione conosciuta che successivamente sono state vaccinate.

La reattività pochissima è stata trovata nel caso dei campioni pre-pandemici.

Un aumento in seroprevalence ed in persone vaccinate è stato osservato durante il periodo di studio di 2020 e di 2021

Gli algoritmi di prova si sono applicati a due serosurveys JHH ED 2020 e JHH ED 2021. Durante il periodo combinato di studio delle due indagini, il seroprevalence ha aumentato 1,6% - 23,8%. È stato trovato che durante la seconda indagine, la prevalenza delle persone vaccinate aumentate da 2,8% a 11% durante il periodo fra la metà di gennaio a metà marzo di 2021.

Le caratteristiche demografiche gradiscono l'età, il sesso, corsa e l'origine etnica era simile per i due periodi di indagine. La prevalenza di infezione durante la primavera di 2020 non è stata trovata per variare con l'età, il sesso, la razza o l'origine etnica. Tuttavia, la variazione significativa è stata trovata nella prevalenza di infezione basata su queste caratteristiche demografiche durante la primavera di 2021.

Disparità individuate nella prevalenza SARS-CoV-2 e nell'assorbimento del vaccino

La presenza di anticorpi a SARS-CoV-2, che è indicativo delle infezioni priori o delle vaccinazioni, è stata valutata. Nel 2020 e 2021, è stato trovato dalle indagini che gli uomini bianchi e le donne hanno avuti la prevalenza più bassa delle infezioni.

Fra le donne bianche, la percentuale di persone vaccinate era superiore alle persone infettate, che non è stata osservata in qualunque altro gruppo. Inoltre, fra gli oggetti di studio, a primavera 2021, i latino-americani sono stati trovati per avere il più alta percentuale dell'infezione precedente di SAR CoV-2 confrontata ad altri gruppi etnici.

Nessuna differenza statistica nei gradi di infezione basati sull'età è stata trovata nell'indagine 2021. Tuttavia, è stato trovato che 45-59 anni erano meno probabili essere vaccinati hanno confrontato al più giovane gruppo d'età. Inoltre, le donne bianche sono meno probabili precedentemente essere infettate confrontate alle donne di colore ed uomini ispani e donne. Egualmente è stato osservato che gli uomini bianchi e le donne e gli uomini ispani erano più probabili essere vaccinati una volta confrontati alle donne di colore.

I dati dalle indagini più ulteriormente sono stati stratificati basati sul sesso, sulla razza e sull'origine etnica. È stato trovato che persone fra le età 45 - 74 erano meno probabile sviluppare le infezioni naturali una volta confrontato al più giovane gruppo d'età di 18 - 29.

Le persone bianche erano meno probabili essere infettate hanno confrontato alla popolazione di colore. Le donne hanno avute probabilità aumentate di vaccinazione una volta confrontate agli uomini dopo avere registrato per ottenere l'età, la corsa e l'origine etnica.

Più ulteriormente, gli oggetti nel gruppo d'età di 45 -59 hanno avuti una poca probabilità di vaccinazione confrontato ai 18 - 29 gruppi d'età. Più ulteriormente, l'origine etnica non ha influenzato significativamente le differenze nelle vaccinazioni.

Conclusione

Lo studio ha presentato parecchie limitazioni: le persone con le infezioni conosciute dell'innovazione non sono state esaminate, naturalmente hanno infettato le persone che non sono state vaccinate non sono state differenziate da coloro che è stato vaccinato e la mancanza di seroreactivity è stata veduta in un piccolo numero di persone naturalmente infettate. Tuttavia, l'algoritmo impiegato nelle persone naturalmente infettate, vaccinate ed unvaccinated di questo studio efficientemente differenziato.

Lo studio presente evidenzia le disparità di salubrità nella popolazione della città di Baltimora, indicante che le differenze basate sul genere, sulla corsa e sull'origine etnica esistono nella prevalenza di infezione SARS-CoV-2 e nell'assorbimento del vaccino.

I risultati da questo studio dimostrano che nei casi in cui la cronologia della vaccinazione e delle infezioni non è disponibile gli algoritmi di test sierologico potrebbero essere usati per differenziare le popolazioni per facilitare gli interventi di salute pubblica.

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. Maheswari Rajasekaran

Written by

Dr. Maheswari Rajasekaran

Maheswari started her science career with an undergraduate degree in Pharmacy and later went on to complete a master’s degree in Biotechnology in India. She then pursued a Ph.D. at the University of Arkansas for Medical Sciences in the USA.

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