Laboratory diagnosis of SARS-CoV-2 in the post-vaccination period for COVID-19

Data
2022-07-20
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Resumo
Desde o primeiro surto de coronavírus 2019 (COVID-19), doença que resulta da infeção pelo coronavírus da síndrome respiratória aguda grave 2 (SARS-CoV-2), inúmeros esforços foram reunidos para o desenvolvimento de vacinas, o que se verificou no final de 2020. Desde então e até fevereiro de 2022, foram administradas em Portugal mais de 17 milhões de doses. Contudo, a emergência de novas variantes e a evidência de que a proteção conferida pela imunização poderia diminuir com o tempo, levou à administração de doses de reforço por todo o mundo, tendo sido administradas 6 milhões de doses em Portugal, desde julho de 2021. O Centro de Testagem COVID-19 da UTAD foi criado com o propósito de detetar o SARS-CoV-2 por transcriptase reversa reação em cadeia da polimerase (RT-PCR), a partir de zaragatoas naso/orofaríngeas e analisou mais de 75 000 amostras oriundas de regiões do Nordeste de Portugal, nomeadamente Baixo Tâmega (BTAM), Alto Tâmega e Barroso (ATB) e Marão e Douro Norte (MDN), desde Janeiro a Agosto de 2021. Os resultados obtidos foram analisados de forma a investigar os efeitos da vacinação e, ainda, para explorar as diferenças observadas entre géneros, regiões e faixas etárias. Além disso, como consequência da necessidade urgente de encontrar métodos de diagnóstico mais rápidos, foi também realizada uma análise do uso direto de saliva para detetar a presença do vírus em alternativa ao convencional uso das zaragatoas nasofaríngeas (NPS). Os resultados mostraram-se de acordo com o padrão nacional, evidenciando números assoladores em janeiro, após a época natalícia, mas menos infeções de fevereiro a junho, depois da implementação de medidas de contingência e início da vacinação. Posteriormente, assistiu-se a um aumento dos casos, o que pode ser explicado pela circulação em massa da variante Delta em Portugal e/ou pelo desvanecimento da proteção conferida pelas vacinas. Além disso, as percentagens de positividade foram maiores em MDN, no género feminino e em indivíduos com idades entre os 60-69 anos. A vacinação resultou em efeitos benéficos, especialmente em idosos, pois o aumento de indivíduos totalmente vacinados foi acompanhado por uma diminuição no número de infeções nessa faixa etária. No que diz respeito ao uso de amostras de saliva, foram observadas concentrações de RNA mais elevadas e melhor pureza entre as amostras de saliva, o que sugere uma eficiente extração de RNA sem diminuição significativa da concentração e qualidade ao longo do tempo. Apesar da obtenção de valores de Ct mais elevados nas amostras de saliva, esta demonstrou ser uma alternativa confiável às NPS uma vez que foi observada uma concordância a 100% com os resultados de finais de RT-PCR. Além disso, o uso direto de saliva, sem a necessidade de qualquer meio adicional, revelou-se um meio estável para a conversação e transporte das amostras até ao laboratório até ao seu processamento e análise. Apesar de todos os resultados obtidos, é essencial manter a monitorização da diversidade genética do SARS-CoV-2 e continuar a administrar as doses de reforço de forma a manter o nível de proteção contra infeção e/ou prevenir doença severa.
Since the first outbreak of coronavirus disease 2019 (COVID-19), that provokes the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2), a devastating pandemic has been threatening the world. As a result, countless attempts were made to develop effective vaccines, resulting in the approval of the first ones by the end of 2020. In Portugal, as of February 2022, over 17 million vaccine doses were administrated during the initial vaccination protocol. However, the emergence of several variants and the evidence that the immunization might decrease over time has led to the administration of booster doses at a global level, with about 6 million booster doses being administered in Portugal, from July 2021 to February 2022. The Centro de Testagem COVID-19 da UTAD was created with the purpose of molecularly detect the SARS-CoV-2 by reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR) on RNAs obtained from naso/oropharyngeal swabs and has tested over 75 000 samples of individuals from Portuguese Northeast regions, namely Baixo Tâmega (BTAM), Alto Tâmega e Barroso (ATB) and Marão e Douro Norte (MDN), from January to August 2021. The results obtained were accessed to investigate the effects of the vaccination and to explore the differences observed among genders, regions or age-groups. Furthermore, following the demand for faster diagnose methods, an analysis on the use of saliva samples for the direct detection of the virus as an alternative to the traditional nasopharyngeal swabs (NPS) was also conducted. The results were in accordance with the Portuguese pattern, with disturbing numbers registered in January following the Christmas’ festivities, but less infections reported from February to June, after the implementation of contingency measures and beginning of vaccination. In July and August, the numbers have increased again, probably due to the massive circulation of the Delta Variant and/or as a consequence of the fading of immunization. Furthermore, positivity rates were higher in the MDN region, within the female gender and in individuals with ages ranging from 60 to 69 years old. Overall, the vaccination has resulted in beneficial effects, especially in elderly people, as the increase of fully vaccinated individuals was generally accomplished by a decrease on the number of infections reported in that age group. Regarding the use of saliva samples for the detection of SARS-CoV-2, higher RNA concentrations and purity were observed among saliva samples, suggesting therefore a successful RNA isolation without significant decrease in concentration and purity over time. Despite higher Ct values were observed among positive saliva samples, a total agreement of RT-PCR end results was observed when compared the pairs of samples, evidencing the use of saliva samples as a good alternative to NPS. Additionally, the resource to passive saliva, without the need for any transport medium, has revealed to be a stable mean of conservation and transport of the sample to the lab for further analysis/diagnosis. Notwithstanding, the monitoring of SARS-CoV-2 genetic diversity continues to be of extremely importance, as well as the administration of booster doses in order to maintain the level of protection against infection and prevent severe illness.
Descrição
Master Dissertation in Molecular, Comparative and Technological Genetics
Palavras-chave
COVID-19 , SARS-CoV-2
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